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c++怎么重载运算符_c++运算符重载实现方法详解

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发布： 2025-10-24 12:12:02

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运算符重载是C++中通过函数重载为类定义操作符行为的机制，使对象能像基本类型一样使用+、-等操作。它本质是函数重载，不改变优先级、结合性或操作数个数。可通过成员函数实现左操作数为类对象的运算（如a + b），或通过友元函数支持对称操作和非类对象左操作数（如5.0 + c）。常见示例包括重载赋值=避免浅拷贝、下标[]提供元素访问、前置与后置++区分用int占位符。不可重载的运算符有.、.*、::、?:和sizeof。应保持原有语义，合理使用以提升代码可读性与类的自然性。

c++怎么重载运算符_c++运算符重载实现方法详解

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）重新定义已有运算符行为的机制。通过运算符重载，我们可以让对象像基本数据类型一样使用+、-、==等操作符，使代码更直观、易读。

什么是运算符重载

运算符重载的本质是函数重载。它允许我们为特定的类定义某个运算符的具体实现方式。比如，可以让两个Complex（复数）对象直接用+相加。

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。

运算符重载的实现方式

运算符重载可以通过成员函数或非成员函数（通常为友元函数）来实现，具体选择取决于运算符的类型和需求。

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1. 成员函数形式

适用于左操作数是当前类对象的情况，常用于=、[]、()、->以及一元运算符（如++、--）等必须作为成员函数的运算符。

例如，重载+运算符：

class Complex {
public:
    double real, imag;
    Complex(double r = 0, double i = 0) : real(r), imag(i) {}
<pre class="brush:php;toolbar:false;"><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);
}

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};

使用方式：

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

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2. 友元函数形式

当需要对称性操作（如a + b 和 b + a都合法），或者左操作数不是类对象时（如int + Complex），推荐使用友元函数。

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例如，支持double + Complex：

class Complex {
    double real, imag;
public:
    Complex(double r = 0, double i = 0) : real(r), imag(i) {}
<pre class="brush:php;toolbar:false;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">// 声明友元运算符函数
friend Complex operator+(double d, const Complex& c);

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};

// 定义友元函数 Complex operator+(double d, const Complex& c) { return Complex(d + c.real, c.imag); }

这样就可以写：Complex result = 5.0 + c;

常见运算符重载示例

1. 赋值运算符 =

如果类管理资源（如指针），需要显式定义赋值运算符以避免浅拷贝问题。

class MyString {
    char* data;
public:
    MyString& operator=(const MyString& other) {
        if (this == &other) return *this; // 自赋值检查
        delete[] data;
        data = new char[strlen(other.data) + 1];
        strcpy(data, other.data);
        return *this;
    }
};

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2. 下标运算符 []

常用于容器类，返回指定位置元素的引用。

class MyArray {
    int arr[10];
public:
    int& operator[](int index) {
        return arr[index]; // 可读可写
    }
    const int& operator[](int index) const {
        return arr[index]; // 只读版本
    }
};

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3. 前置与后置 ++

区分前置和后置的关键在于参数：后置版本多一个int占位符。

class Counter {
    int count;
public:
    // 前置++
    Counter& operator++() {
        ++count;
        return *this;
    }
<pre class="brush:php;toolbar:false;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">// 后置++
Counter operator++(int) {
    Counter old = *this;
    ++count;
    return old;
}

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};