C++如何实现运算符重载_C++自定义操作符与对象行为设计方法-C++-PHP中文网

C++如何实现运算符重载_C++自定义操作符与对象行为设计方法

冰火之心

发布： 2025-10-21 18:43:02

原创

302人浏览过

运算符重载允许为自定义类型定义运算符行为，提升代码可读性。它不能改变优先级、结合性或操作数个数。可通过成员函数（如+、++）或全局/友元函数（如<<、>>）实现，前者适用于左操作数为当前类对象，后者支持对称操作或非类类型左操作数。常用示例包括赋值=（需处理自赋值）、下标[]（返回引用）、关系运算符==!=（常作全局）、前缀/后缀++--（后缀带int哑元）。设计时应保持语义一致，避免滥用，注意深拷贝资源管理，遵循“五大件”规则，确保接口完整性和安全性。

c++如何实现运算符重载_c++自定义操作符与对象行为设计方法

在C++中，运算符重载是面向对象编程的重要特性之一，它允许我们为自定义类型（如类或结构体）赋予像内置类型一样的自然操作方式。通过重载运算符，可以让对象之间的加减、比较、输入输出等操作更直观、易读。

什么是运算符重载

运算符重载是指为已有的运算符赋予新的含义，使其能作用于用户自定义类型的对象。例如，我们可以让两个Point对象使用+进行相加，或让==判断两个String对象是否内容相同。

需要注意的是，运算符重载不能改变运算符的优先级、结合性或操作数个数，也不能创建新的运算符。

成员函数 vs 全局函数实现重载

运算符可以作为类的成员函数或全局函数重载，选择方式取决于具体场景。

立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；

成员函数方式：适用于需要访问私有成员且左操作数是当前类对象的情况，比如+、-、=等。

例如，实现两个Complex复数相加：

class Complex {
private:
    double real, imag;
public:
    Complex(double r = 0, double i = 0) : real(r), imag(i) {}
<pre class='brush:php;toolbar:false;'>// 成员函数重载 +
Complex operator+(const Complex& other) const {
    return Complex(real + other.real, imag + other.imag);
}

登录后复制

};

全局函数方式：当需要对称操作（如+），或左操作数不是当前类（如int + obj）时，应使用友元或普通全局函数。

一览运营宝

一览“运营宝”是一款搭载AIGC的视频创作赋能及变现工具，由深耕视频行业18年的一览科技研发推出。

查看详情

例如，支持cout << obj必须重载<<为全局函数：

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

登录后复制

此时需将该函数声明为类的友元以访问私有成员。

常用运算符重载示例

以下是几个典型运算符的重载方法：

赋值运算符 = ：用于对象间的赋值，需处理自我赋值和资源释放（特别是深拷贝场景）。
下标运算符 [ ] ：通常作为成员函数，返回引用以便支持赋值操作，常用于容器类。
关系运算符 ==, !=, <, > 等：可作为全局函数实现，便于两边类型自动转换。
递增/递减 ++, -- ：注意前缀与后缀版本的区别——后缀版本多一个int哑元参数。

示例：实现前缀和后缀递增：

class Counter {
private:
    int value;
public:
    Counter(int v = 0) : value(v) {}
<pre class='brush:php;toolbar:false;'>// 前缀 ++
Counter& operator++() {
    ++value;
    return *this;
}

// 后缀 ++
Counter operator++(int) {
    Counter tmp(*this);
    ++value;
    return tmp;
}

登录后复制

};