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c++中如何重载运算符_C++运算符重载规则与实例

穿越時空

发布： 2025-09-22 12:51:01

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运算符重载允许为自定义类型赋予标准运算符新含义，提升代码可读性。1. 只能重载已有运算符，不能创建新符号；2. 无法改变优先级和结合性；3. 至少一个操作数为用户定义类型；4. 部分运算符如=、[]、()、->必须作为成员函数重载；5. ::、.*、.、?:、sizeof等不可重载。运算符可通过成员函数或全局函数实现：成员函数适用于左操作数为当前类对象，如Complex的+运算符；全局函数适合支持隐式转换或左操作数非类对象，如<<输出流运算符，需声明为friend以访问私有成员。常见实例包括重载==与!=、前置与后置++（通过int占位符区分）、[]下标访问（返回引用）及赋值=（处理深拷贝并检查自赋值）。应保持语义一致、合理设计返回类型（如赋值返回引用），避免过度重载以维护代码清晰性。

c++中如何重载运算符_c++运算符重载规则与实例

在C++中，运算符重载是一种允许我们为自定义类型（如类或结构体）赋予标准运算符新含义的机制。通过它，我们可以让对象像基本数据类型一样使用

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、

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、

==

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等操作符，提升代码可读性和自然性。

运算符重载的基本规则

1. 只能重载已有的运算符：不能创建新的符号，比如不能定义

***

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或

+++

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这样的操作符。

2. 无法改变运算符的优先级和结合性：重载后

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仍具有原来的优先级，不会因为重载而变高或变低。

3. 至少有一个操作数是用户定义类型：不能对两个内置类型（如int与int）进行重载，必须至少有一个是类或结构体类型。

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4. 部分运算符只能作为成员函数重载：例如赋值

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、下标

[]

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、函数调用

()

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、成员指针访问

->

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必须定义为类的成员函数。

5. 有些运算符不能被重载：包括

::

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（作用域解析）、

.*

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（成员指针解引用）、

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（成员访问）、

?:

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（三目运算符）、

sizeof

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等。

重载运算符的两种方式

运算符可以作为成员函数或全局函数重载，选择取决于具体场景。

成员函数方式

适用于左操作数是当前类对象的情况。例如重载

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：

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

    // 成员函数重载 +
    Complex operator+(const Complex& other) const {
        return Complex(real + other.real, imag + other.imag);
    }
};

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使用时：

Complex c1(1,2), c2(3,4); Complex c3 = c1 + c2;

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全局函数方式

当需要左操作数不是类对象，或希望支持隐式转换时更合适。常用于流输出

<<

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：

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// 全局函数重载 <<
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Complex& c) {
    os << c.real << "+" << c.imag << "i";
    return os;
}

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注意：若需访问私有成员，应将该函数声明为

friend

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。

常见运算符重载实例

以下是几个实用且典型的重载示例：

1. 重载 == 和 !=

bool operator==(const Complex& other) const {
    return real == other.real && imag == other.imag;
}
bool operator!=(const Complex& other) const {
    return !(*this == other);
}

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2. 重载前置和后置 ++

区分前置与后置通过参数

int

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占位符：

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

// 后置++，返回旧值
Complex operator++(int) {
    Complex old = *this;
    ++(*this);
    return old;
}

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3. 重载下标操作符 []

通常用于实现类似数组的访问：

class MyArray {
    int data[10];
public:
    int& operator[](int index) {
        return data[index]; // 返回引用以便赋值
    }
};

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4. 重载赋值运算符 =

处理深拷贝问题，避免浅拷贝导致的资源冲突：

MyArray& operator=(const MyArray& other) {
    if (this != &other) { // 自我赋值检查
        for(int i = 0; i < 10; ++i)
            data[i] = other.data[i];
    }
    return *this;
}

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