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C++如何实现运算符重载以复数类为例展示常用运算符实现

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发布： 2025-07-22 09:44:01

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c++如何实现运算符重载以复数类为例展示常用运算符实现

在 C++ 中，运算符重载是面向对象编程的一个重要特性，它允许我们为已有的运算符赋予新的含义。以复数类为例，我们可以实现加法、减法、赋值等常见运算符的重载，让代码更直观也更易读。

加法和减法运算符的重载

为了实现两个复数相加或相减，通常我们会将 + 和 - 作为非成员函数重载，并将其声明为类的友元，以便访问私有成员。

class Complex {
private:
    double real;
    double imag;

public:
    Complex(double r = 0, double i = 0) : real(r), imag(i) {}

    friend Complex operator+(const Complex& c1, const Complex& c2);
    friend Complex operator-(const Complex& c1, const Complex& c2);

    void print() const {
        cout << real << " + " << imag << "i" << endl;
    }
};

Complex operator+(const Complex& c1, const Complex& c2) {
    return Complex(c1.real + c2.real, c1.imag + c2.imag);
}

Complex operator-(const Complex& c1, const Complex& c2) {
    return Complex(c1.real - c2.real, c1.imag - c2.imag);
}

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使用时就像普通类型一样：

Complex a(3, 4);
Complex b(1, 2);
Complex c = a + b; // 调用 operator+
c.print(); // 输出 4 + 6i

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这种方式的好处是支持左右操作数都为对象的情况，也能很好地处理隐式类型转换（比如 Complex + double）。

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赋值运算符的重载

当你的类包含动态分配资源时，就需要自定义赋值运算符来避免浅拷贝问题。即使在这个例子中没有动态内存，演示一下基本写法也是有帮助的。

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class Complex {
    // 同上...
public:
    Complex& operator=(const Complex& other) {
        if (this == &other) return *this;

        real = other.real;
        imag = other.imag;

        return *this;
    }
};

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这段代码中做了两件事：

检查是否自我赋值；
把另一个对象的数据复制到当前对象中。

虽然在这个简单例子中不涉及深拷贝，但这个模式可以防止潜在的问题，特别是在处理资源管理时非常关键。

前置和后置自增运算符

C++ 区分前置和后置自增，它们的重载方式略有不同：

class Complex {
    // ...
public:
    Complex& operator++() { // 前置++
        ++real;
        ++imag;
        return *this;
    }

    Complex operator++(int) { // 后置++
        Complex temp(*this);
        ++(*this); // 调用前置版本
        return temp;
    }
};

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使用示例：

Complex c1(2, 3);
Complex c2 = c1++; // c2 是原值，c1 自增了

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注意后缀版本需要返回旧值，所以要先保存一份副本，再执行自增。

基本上就这些。
运算符重载的核心在于保持语义清晰，同时注意边界情况，比如自赋值、参数顺序、返回类型等。像比较运算符（如 ==、!=）也可以类似地实现，只要记住每个运算符的行为应该符合常规理解即可。

以上就是C++如何实现运算符重载以复数类为例展示常用运算符实现的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！

C++如何实现运算符重载 以复数类为例展示常用运算符实现

加法和减法运算符的重载

赋值运算符的重载

前置和后置自增运算符

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