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C++基础之运算符重载（十一）

news 2025/8/4 3:47:21

首先为什么要对运算符进行重载？因为C++内置的运算符只能作用于一些基本数据类型，而对类和结构体这种自定义数据类型是不管用的。所以这时我们需要对运算符进行重新定义满足一定的运算规则。

运算符重载的三种形式

1.以普通的函数进行重载

#include <iostream>using std::cout;
using std::cin;
using std::endl;class Complex
{
private:int _real;int _image;
public:Complex(int real=0 ,int image=0);~Complex();int getReal()const;int getImage()const;void print();
};Complex::Complex(int real ,int image)
:_real(real)
,_image(image)
{cout<<"complex()"<<endl;
}Complex::~Complex()
{cout<<"~Complex()"<<endl;
}
int Complex::getImage() const
{return _image;
}
int Complex::getReal() const
{return _real;
}
Complex operator+(const Complex& rhs1,const Complex& rhs2)
{return Complex(rhs1.getReal()+rhs2.getReal(),rhs1.getImage()+rhs2.getImage());
}void Complex::print()
{cout<<_real<<" + "<<_image<<"i"<<endl;
}int main()
{Complex a(1,2);Complex b(2,3);Complex c=a+b;c.print();return 0;
}

有几个问题需要注意：

1.在类外调用private成员变量需要写个public接口函数。

2.返回临时对象不能加&引用，此时调用两次拷贝构造函数，将临时对象返回给operator+（）时满足拷贝函数调用时机3，而将operator+（）函数赋值给c又满足拷贝构造函数调用时机1。

3.const 对象只能调用const成员函数，因此Complex operator+(const Complex& rhs1,const Complex& rhs2)中的rhs1和rhs2两个对象只能调用const的成员函数，所以要将getReal()和getImage()设置成const。

4.当构造函数的定义和声明分开时，在设置默认参数时要注意只需要在一个地方设置默认参数，要么在声明出设置默认参数，要么在定义出设置默认参数。

2.以成员函数进行重载

#include <iostream>using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;class Complex
{
private:int _real;int _image;public:Complex(int real, int image);~Complex();//函数中隐藏了this指针，+参数只能有两个Complex operator+(const Complex& rhs2);void print() const{cout<<_real<<" + "<<_image<<"i"<<endl;}
};Complex::Complex(int real=0, int image=0): _real(real), _image(image)
{cout<<"Complex()"<<endl; 
}Complex::~Complex()
{cout<<"~Complex()"<<endl;
}
//
Complex Complex::operator+(const Complex& rhs2)
{Complex temp;temp._real=this->_real+rhs2._real;temp._image=this->_image+rhs2._image;return temp;
}
int main()
{Complex a(1,2);Complex b(2,3);Complex c=a+b;c.print();}

要注意的是：

在定义成员函数的运算符重载时，在非静态成员函数的参数第一个位置默认有一个this变量。

因此我们只需要设置一个Complex形参。

3.以友元函数进行重载

#include <iostream>using std::cout;
using std::endl;class Complex
{
private:int _real;int _image;
public:Complex(int real,int image);~Complex();friend Complex operator+(const Complex& rhs1,const Complex& rhs2);void print() const;
};Complex::Complex(int real=0,int image=0)
:_real(real)
,_image(image)
{cout<<"Complex()"<<endl;
}Complex::~Complex()
{cout<<"~Complex()"<<endl;
}Complex operator+(const Complex& rhs1,const Complex& rhs2)
{return Complex(rhs1._real+rhs2._real,rhs1._image+rhs2._image);
}
void Complex::print() const
{cout<<_real<<" + "<<_image<<"i"<<endl;
}
int main()
{Complex a(2,3);Complex b(3,4);Complex c=a+b;c.print();return 0;
}

可以看出在运算符重载时用友元函数比其他两种方法更加清晰简单。

在举个（a++)和（++a)的例子

#include <iostream>using std::cout;
using std::endl;class Complex
{
private:int _real;int _image;
public:Complex(int real,int image);~Complex();friend Complex operator+(const Complex& rhs1,const Complex& rhs2);Complex& operator++();Complex operator++(int);void print() const;
};Complex::Complex(int real=0,int image=0)
:_real(real)
,_image(image)
{cout<<"Complex()"<<endl;
}Complex::~Complex()
{cout<<"~Complex()"<<endl;
}Complex operator+(const Complex& rhs1,const Complex& rhs2)
{return Complex(rhs1._real+rhs2._real,rhs1._image+rhs2._image);
}
void Complex::print() const
{cout<<_real<<" + "<<_image<<"i"<<endl;
}Complex& Complex::operator++()
{++_real;++_image;return *this;
}
Complex Complex::operator++(int)
{Complex tem=*this;_real++;_image++;return tem;
}
int main()
{Complex a(2,3);Complex b(3,4);cout<<"(a++).print() = ";(a++).print();cout<<endl<<endl;cout<<"a.print() = ";a.print();cout<<endl<<endl;cout<<"(++b).print() = ";(++b).print();return 0;
}