C++ operator重载详解_C++运算符重载实例-C++-PHP中文网

C++ operator重载详解_C++运算符重载实例

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发布： 2025-11-27 16:24:07

原创

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运算符重载允许C++中自定义类型使用+、-、==等操作，通过重定义运算符行为实现类对象的直观操作，提升代码可读性与实用性。

c++ operator重载详解_c++运算符重载实例

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）赋予标准运算符特殊行为的机制。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+、-、==、

什么是运算符重载

运算符重载的本质是函数重载。它允许我们重新定义C++中已有运算符的操作方式，但不能创建新的运算符，也不能改变运算符的优先级和结合性。

例如，对于一个表示复数的类，我们希望可以直接用+来相加两个复数对象：

Complex a(3, 4);
Complex b(1, 2);
Complex c = a + b; // 希望能这样写

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这就需要对+运算符进行重载。

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运算符重载的语法形式

运算符重载可以通过成员函数或非成员函数（通常是友元函数）实现。

成员函数形式：

返回类型 operator@(参数列表) {
    // 实现逻辑
}

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非成员函数形式（常用于需要左操作数不是当前类的情况，如

返回类型 operator@(const 类名& 左, const 类名& 右) {
    // 实现逻辑
}

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其中@代表要重载的运算符，比如+, -, ==,

常见运算符重载实例

1. 重载+运算符（成员函数）

class Complex {
private:
    double real, imag;
public:
    Complex(double r = 0, double i = 0) : real(r), imag(i) {}
<pre class='brush:php;toolbar:false;'>// 重载+，返回一个新的Complex对象
Complex operator+(const Complex& other) const {
    return Complex(real + other.real, imag + other.imag);
}

void print() const {
    cout << real << "+" << imag << "i" << endl;
}

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};

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// 使用示例： Complex a(3, 4); Complex b(1, 2); Complex c = a + b; c.print(); // 输出：4+6i

2. 重载

因为左操作数是ostream对象，无法作为成员函数定义在Complex类中，所以通常用友元函数实现。

class Complex {
    // ... 同上
    friend ostream& operator<<(ostream& os, const Complex& c);
};
<p>ostream& operator<<(ostream& os, const Complex& c) {
os << c.real << "+" << c.imag << "i";
return os;
}</p><p>// 使用：
cout << a << " + " << b << " = " << c << endl;
// 输出：3+4i + 1+2i = 4+6i</p>

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3. 重载==和!=运算符

bool operator==(const Complex& other) const {
    return (real == other.real) && (imag == other.imag);
}
<p>bool operator!=(const Complex& other) const {
return !(*this == other); // 复用==的结果
}</p>

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4. 重载赋值运算符=

当类包含动态资源时（如指针），必须显式重载赋值运算符以防止浅拷贝问题。

class String {
private:
    char* data;
public:
    String(const char* str = nullptr) {
        if (str) {
            data = new char[strlen(str)+1];
            strcpy(data, str);
        } else {
            data = new char[1];
            data[0] = '\0';
        }
    }
<pre class='brush:php;toolbar:false;'>// 赋值运算符重载
String& operator=(const String& other) {
    if (this == &other) return *this; // 自赋值检查

    delete[] data; // 释放原有内存
    data = new char[strlen(other.data) + 1];
    strcpy(data, other.data);
    return *this;
}

~String() { delete[] data; }

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};

5. 重载下标[]运算符

适用于模拟数组访问行为，比如字符串或容器类。

class MyArray {
private:
    int arr[10];
public:
    int& operator[](int index) {
        return arr[index]; // 返回引用，支持修改
    }
<pre class='brush:php;toolbar:false;'>const int& operator[](int index) const {
    return arr[index]; // const版本，用于只读访问
}

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};

// 使用： MyArray a; a[0] = 100; // 调用非const版本 cout << a[0]; // 调用const版本（如果对象是const）