c++中如何重载运算符_c++运算符重载实例

重载 operator+ 必须返回值类型 MyClass 而非引用，避免返回局部对象引用；二元运算符建议用非成员友元函数；operator[] 需提供 const 与非 const 两版本；operator== 参数必须为 const 引用。

重载 operator+ 时必须返回新对象，不能返回引用

很多初学者在重载加法运算符时写成 MyClass& operator+(const MyClass& a, const MyClass& b)，这会导致返回局部对象的引用，引发未定义行为。正确做法是返回值类型为 MyClass（非引用），让编译器管理临时对象生命周期。

• 如果类含动态内存（如 int* 成员），需确保拷贝构造函数和析构函数已正确定义，否则 return MyClass(result) 可能造成浅拷贝问题
• 对于大型对象，可考虑移动语义：用 MyClass operator+(MyClass&& a, const MyClass& b) 配合 std::move 优化性能
• 二元运算符建议用非成员函数重载（友元），便于左侧操作数类型隐式转换；若需访问私有成员，声明为 friend

重载 operator[] 要提供 const 和非 const 两个版本

否则 const MyClass obj; obj[0] = 42; 会编译失败，而 obj[0] 在 const 对象上调用时又可能意外允许修改——这是常见权限失控源头。

class MyClass {
    std::vector data;
public:
    int& operator[](size_t i) { return data[i]; }
    const int& operator[](size_t i) const { return data[i]; }
};

• 不提供 const 版本：const 对象无法调用 operator[]
• 只提供 const 版本：非 const 对象调用后返回 const int&，无法赋值
• 两个版本返回类型必须严格匹配语义：非常量版本返回 int&，const 版本返回 const int&

重载 operator== 不要漏掉 const 引用参数

写成 bool operator==(MyClass& a, MyClass& b) 看似能用，但会拒绝所有临时对象和 const 对象比较，比如 func() == obj 或 const MyClass x; x == y 全部报错。

• 正确签名必须是 bool operator==(const MyClass& a, const MyClass& b)
• 推荐定义为非成员函数（友元或普通函数），保持对称性；避免成员函数版本中 lhs == rhs 和 rhs == lhs 行为不一致
• 若类继承自基类，且需多态相等判断，operator== 不适合做虚函数，应改用虚函数 virtual bool equals(const Base& other) const

流插入 operator 必须返回 std::ostream& 并声明为友元

因为左操作数是 std::ostream（标准库类型），无法修改其定义，所以只能在类外定义该运算符，且需访问类私有成员时加 friend 声明。

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class MyClass {
    int value;
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const MyClass& obj) {
        os << "MyClass(" << obj.value << ")";
        return os;
    }
};

• 返回 std::ostream& 是为了支持链式调用：cout
• 参数必须是 const MyClass&，否则 cout （临时对象）无法绑定到非常量引用
• 不要在函数体内抛异常，std::ostream 的错误状态应通过 os.fail() 检查，而非异常机制