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,

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。
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;
}
};
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 。
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;
}
这样就可以直接使用:std::cout
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。
// 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;
}
注意事项与最佳实践
重载操作符时要保持语义清晰,避免滥用导致代码难以理解。
- 不要重载操作符使其行为违背常识,比如让
+执行减法。 - 对于二元操作符,如果不需要访问私有成员,可考虑定义为非成员函数以增强封装性。
- 某些操作符(如=、[]、()、->)必须作为成员函数。
- 重载
new和delete可用于自定义内存管理,但一般只在特殊需求下使用。








