第30课 - 操作符重载的概念
1. 需要解决的问题
下面的复数解决方案是否可行？ 不可行，+ 操作符只提供对C++ 基本数据类型的运算，不支持类的相加运算。
1 #include2 3 class Complex 4 { 5 int a; 6 int b; 7 public: 8 Complex(int a = 0, int b = 0) 9 {10 this->a = a;11 this->b = b;12 }13 14 int getA()15 {16 return a;17 }18 19 int getB()20 {21 return b;22 }23 24 friend Complex Add(const Complex& p1, const Complex& p2); // 友元函数25 };26 27 Complex Add(const Complex& p1, const Complex& p2)28 {29 Complex ret;30 31 ret.a = p1.a + p2.a;32 ret.b = p1.b + p2.b;33 34 return ret;35 }36 37 int main()38 {39 Complex c1(1, 2);40 Complex c2(3, 4);41 Complex c3 = Add(c1, c2); // c1 + c242 43 printf("c3.a = %d, c3.b = %d\n", c3.getA(), c3.getB());44 45 return 0;46 }
思考：Add 函数可以解决Complex 对象相加的问题，但是 Comples 是现实世界中确实存在的复数，并且复数在数学中的地位和普通的实数相同。
为什么不让 + 操作符也支持复数相加呢？
2. 操作符的重载
2.1 操作符重载的概念
（1）C++ 中的重载能够扩展操作符的功能
（2）操作符的重载以函数的方式进行
（3）本质：用特殊形式的函数扩展操作符的功能
2.2 operator关键字
（1）通过 operator 关键字可以定义特殊的函数
（2）operator 的本质是通过函数重载操作符
（3）语法：
Type operator sign(const Type& p1, const Type& p2){ Type ret; return ret; } 1 #include2 3 class Complex 4 { 5 private: 6 int a; 7 int b; 8 public: 9 Complex(int a = 0, int b = 0)10 {11 this->a = a;12 this->b = b;13 }14 15 int getA()16 {17 return a;18 }19 20 int getB()21 {22 return b;23 }24 25 friend Complex operator +(Complex& p1, Complex& p2);26 };27 28 Complex operator +(Complex& p1, Complex& p2)29 {30 Complex ret;31 32 ret.a = p1.a + p2.a;33 ret.b = p1.b + p2.b;34 35 return ret;36 }37 38 int main(void)39 {40 Complex c1(1, 2);41 Complex c2(3, 4);42 43 Complex c3 = c1 + c2; // operator +(c1, c2)44 45 printf("c3.a = %d, c3.b = %d\n", c3.getA(), c3.getB());46 47 return 0;48 }
2.3 将操作符重载函数定义为类的成员函数
（1）比全局操作符重载函数少一个参数（左操作数，类的内部，由this指针完成）
（2）不需要依赖友元就可以完成操作符重载
（3）编译器优先在成员函数中寻找操作符重载函数
class Type{public: Type operator Sign(const Type& p) { Type ret; return ret; }}; 1 #include2 3 class Complex 4 { 5 private: 6 int a; 7 int b; 8 public: 9 Complex(int a = 0, int b = 0)10 {11 this->a = a;12 this->b = b;13 }14 15 int getA()16 {17 return a;18 }19 20 int getB()21 {22 return b;23 }24 25 Complex operator + (const Complex& p)26 {27 Complex ret;28 printf("Complex operator + (const Complex& p)\n");29 ret.a = this->a + p.a;30 ret.b = this->b + p.b;31 32 return ret;33 }34 friend Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2);35 };36 37 38 Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2)39 {40 Complex ret;41 printf("Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2)\n");42 ret.a = p1.a + p2.a;43 ret.b = p1.b + p2.b;44 45 return ret;46 }47 48 49 int main(void)50 {51 Complex c1(1, 2);52 Complex c2(3, 4);53 54 Complex c3 = c1 + c2;55 56 printf("c3.a = %d, c3.b = %d\n", c3.getA(), c3.getB());57 58 return 0;59 }
3. 小结
（1）操作符重载是C++ 的强大特性之一
（2）操作符重载的本质是通过函数扩展操作符的功能
（3）operator 关键字是实现操作符重载的关键
（4）操作符重载遵循相同的函数重载规则
（5）全局函数和成员函数都可以实现对操作符的重载