<blockquote>C++运算符重载需遵循规则，不能重载如.、::等运算符，优先级不变；成员函数用于需访问私有成员或左操作数为类对象的情况，如赋值运算符；全局函数适用于支持隐式转换或左操作数非类对象的情况，如流输出运算符；返回类型应符合语义，算术运算返回新对象，赋值返回引用以支持链式操作。</blockquote>
<p><img src="https://img.php.cn/upload/article/000/969/633/175608144649398.png" alt="c++运算符重载规则 成员函数与全局函数"></p>
<p>C++运算符重载允许我们自定义运算符的行为，但必须遵循一些规则。选择成员函数还是全局函数实现重载，取决于运算符的特性和类的设计。</p>
<h3>解决方案</h3>
<p>C++运算符重载，本质上是赋予运算符新的含义，让它们能作用于自定义类型。但并非所有运算符都能重载，例如 <div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">.</pre>
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</div>、<div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">.*</pre>
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</div>、<div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">::</pre>
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</div>、<div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">sizeof</pre>
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</div> 和 <div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">?:</pre>
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</div> 就不能。重载后的运算符，其优先级和结合性保持不变。</p>
<p>运算符重载可以通过两种方式实现：成员函数和全局函数。选择哪种方式，需要根据具体情况判断。</p>
<h3>何时使用成员函数重载运算符？</h3>
<p>当运算符需要访问类的私有成员，或者运算符左侧的操作数必须是该类的对象时，通常选择成员函数。例如，赋值运算符 <div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">=</pre>
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</div>、下标运算符 <div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">[]</pre>
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</div>、函数调用运算符 <div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">()</pre>
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</div> 以及成员访问运算符 <div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">-></pre>
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</div> 必须是成员函数。</p>
<p><span>立即学习</span>“<a href="https://pan.quark.cn/s/6e7abc4abb9f" style="text-decoration: underline !important; color: blue; font-weight: bolder;" rel="nofollow" target="_blank">C++免费学习笔记（深入）</a>”；</p>
<p>考虑一个简单的 <div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">Vector2D</pre>
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</div> 类：</p><div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class='brush:cpp;toolbar:false;'>class Vector2D {
private:
double x, y;
public:
Vector2D(double x = 0, double y = 0) : x(x), y(y) {}
// 使用成员函数重载加法运算符
Vector2D operator+(const Vector2D& other) const {
return Vector2D(x + other.x, y + other.y);
}
// 使用成员函数重载输出运算符（不推荐，更好的方式见下文）
/*
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Vector2D& v) {
os << "(" << v.x << ", " << v.y << ")";
return os;
}
*/
double getX() const { return x; }
double getY() const { return y; }
};</pre>
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</div><p>在这里，<div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">operator+</pre>
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</div> 被定义为 <div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">Vector2D</pre>
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</div> 的成员函数。这意味着 <div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">v1 + v2</pre>
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</div> 实际上是 <div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">v1.operator+(v2)</pre>
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</div> 的调用。</p>
<div class="aritcle_card">
<a class="aritcle_card_img" href="/ai/1733">
<img src="https://img.php.cn/upload/ai_manual/000/969/633/68b6d1ec912e3543.png" alt="Spirit Me">
</a>
<div class="aritcle_card_info">
<a href="/ai/1733">Spirit Me</a>
<p>SpiritMe允许用户使用数字化身制作视频，这些化身可以模拟用户的声音和情感</p>
<div class="">
<img src="/static/images/card_xiazai.png" alt="Spirit Me">
<span>178</span>
</div>
</div>
<a href="/ai/1733" class="aritcle_card_btn">
<span>查看详情</span>
<img src="/static/images/cardxiayige-3.png" alt="Spirit Me">
</a>
</div>
<h3>何时使用全局函数重载运算符？</h3>
<p>当运算符需要支持<a style="color:#f60; text-decoration:underline;" title="隐式类型转换" href="https://www.php.cn/zt/63333.html" target="_blank">隐式类型转换</a>，或者运算符左侧的操作数不是该类的对象时，通常选择全局函数。一个典型的例子是流插入运算符 <div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;"><<</pre>
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</div> 和流提取运算符 <div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">>></pre>
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</div>。</p>
<p>继续上面的 <div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">Vector2D</pre>
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</div> 类，如果我们想使用 <div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">std::cout << v1</pre>
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</div> 输出向量，将 <div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">operator<<</pre>
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</div> 定义为成员函数是不合适的，因为 <div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">std::cout</pre>
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</div> 不是 <div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">Vector2D</pre>
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</div> 类的对象。正确的做法是将其定义为全局函数：</p><div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class='brush:cpp;toolbar:false;'>std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Vector2D& v) {
os << "(" << v.getX() << ", " << v.getY() << ")";
return os;
}</pre>
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</div><p>注意，为了访问 <div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">Vector2D</pre>
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</div> 的私有成员 <div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">x</pre>
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</div> 和 <div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">y</pre>
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</div>，我们需要提供 <div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">getX()</pre>
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</div> 和 <div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">getY()</pre>
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</div> 这样的访问器方法，或者将 <div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">operator<<</pre>
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</div> 声明为 <div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">Vector2D</pre>
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</div> 类的友元函数。友元函数可以访问类的私有成员，但它不是类的成员函数。</p><div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class='brush:cpp;toolbar:false;'>class Vector2D {
private:
double x, y;
public:
Vector2D(double x = 0, double y = 0) : x(x), y(y) {}
friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Vector2D& v);
double getX() const { return x; }
double getY() const { return y; }
};
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Vector2D& v) {
os << "(" << v.x << ", " << v.y << ")";
return os;
}</pre>
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</div><h3>运算符重载应该返回什么？</h3>
<p>运算符重载的返回值类型应该与运算符的语义保持一致。例如，算术运算符（如 <div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">+</pre>
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</div>、<div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">-</pre>
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</div>、<div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">*</pre>
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</div>、<div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">/</pre>
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</div>）通常返回一个新的对象，赋值运算符（如 <div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">=</pre>
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</div>、<div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">+=</pre>
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</div>、<div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">-=</pre>
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</div>）通常返回对左侧操作数的引用，比较运算符（如 <div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">==</pre>
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</div>、<div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">!=</pre>
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</div>、<div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;"><</pre>
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</div>、<div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">></pre>
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</div>）通常返回 <div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">bool</pre>
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</div> 类型。</p>
<p>赋值运算符返回引用是为了支持链式赋值，例如 <div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">a = b = c</pre>
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</div>。</p><div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class='brush:cpp;toolbar:false;'>class MyInt {
private:
int value;
public:
MyInt(int value = 0) : value(value) {}
MyInt& operator=(const MyInt& other) {
value = other.value;
return *this;
}
int getValue() const { return value; }
};
int main() {
MyInt a(1), b(2), c(3);
a = b = c; // 链式赋值
std::cout << a.getValue() << std::endl; // 输出 3
return 0;
}</pre>
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</div>
以上就是C++运算符重载规则 成员函数与全局函数的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！
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