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c++怎么为类重载运算符_c++操作符重载与自定义行为实现

冰火之心

发布： 2025-11-16 16:01:10

原创

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运算符重载允许为自定义类型赋予操作符新含义，提升代码可读性；可通过成员或友元函数实现，如+可作为成员函数，<<需用友元函数支持cout输出。

c++怎么为类重载运算符_c++操作符重载与自定义行为实现

在C++中，为类重载运算符是一种实现自定义行为的重要手段。通过运算符重载，可以让用户自定义的类像内置类型一样使用常见的操作符，比如+、-、==、<<等，从而提升代码的可读性和自然性。

什么是运算符重载

运算符重载允许我们为已有的操作符赋予新的含义，适用于自定义类型（如类或结构体）。例如，可以让两个对象相加：obj1 + obj2，只要我们定义了如何执行这个加法。

注意：不能创建新的操作符，只能重载C++已有的操作符；也不能改变操作符的优先级或结合性。

成员函数 vs 友元函数重载

运算符可以作为类的成员函数或友元函数来重载，选择方式取决于具体操作符和需求。

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成员函数重载适用于大多数二元操作符，尤其是需要修改对象状态的，如赋值操作符=、下标[]、函数调用()、指向成员的指针->必须作为成员函数。

示例：重载加法操作符（成员函数）

class Number {
private:
    int value;
public:
    Number(int v) : value(v) {}
    
    // 重载 + 运算符
    Number operator+(const Number& other) const {
        return Number(value + other.value);
    }

    void print() const {
        std::cout << value << std::endl;
    }
};

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使用时：
Number a(5), b(3);
Number c = a + b; // 调用 a.operator+(b)

友元函数重载更适合需要对称操作的场景，特别是当左侧操作数不是当前类的对象时，比如希望支持 int + obj 或 std::cout << obj。

示例：重载输出操作符 <<（必须为友元）

class Number {
    int value;
public:
    Number(int v) : value(v) {}

    // 声明友元函数
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Number& num);
};

// 定义友元函数
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Number& num) {
    os << "Value: " << num.value;
    return os;
}

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这样就可以直接使用：std::cout << a << std::endl;

常见运算符重载示例

以下是一些常用操作符的重载方式：

赋值操作符 =：应返回*this，并处理自我赋值问题。
相等比较 ==：通常返回 bool 类型。
前置/后置递增 ++：前置返回引用，后置需用int占位符区分。

示例：前置与后置++

// 前置++
Number& operator++() {
    ++value;
    return *this;
}

// 后置++（int 是标记，不使用）
Number operator++(int) {
    Number temp(*this);
    ++value;
    return temp;
}

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