重载运算符通过定义operator+等函数实现,可作为成员或非成员函数;2. 成员函数方式中,左侧操作数为调用对象,右侧为参数,如Complex类中实现两复数相加并返回新对象。

在c++中,重载运算符是通过定义特殊的成员函数或非成员函数来实现的,使得自定义类型(如类或结构体)的对象可以像基本数据类型一样使用运算符。以operator+为例,说明如何重载加法运算符。
1. 重载运算符的基本语法
重载运算符的函数名由关键字operator加上要重载的符号组成,例如operator+、operator-等。
其基本格式如下:
返回类型 operator+(参数列表) { // 实现加法逻辑 }
它可以作为类的成员函数,也可以作为全局函数(非成员函数),具体选择取决于操作数的使用方式和是否需要访问私有成员。
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2. 成员函数方式重载 operator+
当重载二元运算符(如+)时,如果作为成员函数,左侧操作数是调用该函数的对象(即*this),右侧操作数是函数的参数。
示例:实现两个复数相加
class Complex { private: double real, imag; public: Complex(double r = 0, double i = 0) : real(r), imag(i) {} // 重载 operator+ 作为成员函数 Complex operator+(const Complex& other) const { return Complex(real + other.real, imag + other.imag); } void print() const { std::cout << "(" << real << " + " << imag << "i)"; } };
使用方式:
Complex a(3, 4); Complex b(1, 2); Complex c = a + b; // 调用 a.operator+(b) c.print();
3. 非成员函数方式重载 operator+
如果希望支持隐式转换(如整数与对象相加),或者左侧操作数不是当前类的对象,应使用非成员函数方式,并通常声明为friend以便访问私有成员。
示例:
class Complex { private: double real, imag; public: Complex(double r = 0, double i = 0) : real(r), imag(i) {} // 声明友元函数 friend Complex operator+(const Complex& lhs, const Complex& rhs); void print() const; }; // 定义非成员函数 Complex operator+(const Complex& lhs, const Complex& rhs) { return Complex(lhs.real + rhs.real, lhs.imag + rhs.imag); }
这种方式更灵活,比如可以支持Complex + double或double + Complex(需额外重载)。
4. 重载实现的关键注意事项
- 保持语义一致性:重载后的运算符行为应符合常规理解,避免滥用导致代码难懂。
- 常量性与引用传递:参数尽量使用
const &避免不必要的拷贝;成员函数若不修改对象,应声明为const。 - 返回值合理设计:对于
+这类不修改原对象的操作,应返回新对象,而不是引用。 - 对称性考虑:若希望支持
a + b和b + a(其中一个是类类型),非成员函数更合适。
基本上就这些。掌握成员与非成员函数的选择、参数和返回类型的设置,就能正确实现operator+等运算符的重载。实际开发中根据需求灵活选择方式即可。


