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C++ 操作符重载Operator

news 来源：原创 2025/4/22 5:49:56

C++可以重载大多数操作符，如算术运算符+号，-号。

位操作符<<,>>

下标符号[]等都可以重载。

重载的意思，是让这些符号，按你定义的行为来执行代码，但是这种自定义，是有限制的，必须有一个自定义类(结构体等也行）参与其中。

比如，int a,int b;然后a+b,这种情况的+号是不能重载的。

所以通常的用法是，编写一个类，然后重载操作符，比如：

#include <iostream>using namespace std;class myInt {
public:int value;int operator+(int num) {return value + num;}
};int main()
{myInt a;a.value = 5;int res = a + 18;cout << res << endl;
}

输出结果：

结果为23，可见重载执行正常，否则类对象是不支持+号运算的。

在类中可以看到这这个代码：

	int operator+(int num) {return value + num;}

operator+表示重载+号运算符，最前面的int开头，是表示返回值类型，参数(int num)，表示+号右侧类型。

那么像这种在类里面通过成员函数的方式重载的，默认左侧为此类的对象参数。

也就是说int res = a + 18; +号左侧a为myInt对象，右侧为int类型，触发重载，调用重载函数中的代码。

如果我重载了+号，那么在程序中，+号是随处可见的，那么这种情况下，不会引起混乱吗？

其实，你可以把这种重载相当于你自定义了一个另类函数。

那么道理跟函数重载一样，你调用同名函数，为什么不会引起混乱，那是因为有参数类型限制。

确保调用到指定的函数。

操作符重载也是一样，有类型限制的，你调用的是哪个类对象的+号，它就会执行相应的这个类对应的重载代码。

那么我们可以推测，int res=a+18,那么如果int在左侧，myInt在右侧。即int res=18+a;

是不合法的,没有与之匹配的重载，所以这里有着严格的要求，包括+号是二元操作符，只能有左右两个参数，你不能像这样int operator+(int num,int num1) 去定义它。

如果我要实现int res=18+a该怎么做？

重载必须定义为全局或者友元函数才可实现，因为如果是成员函数的话，是要求操作符左侧必须为类对象本身。

而全局和友元则可灵活的指定顺序，如：

全局函数重载方式：

// 全局函数：支持 int + myInt
int operator+(int num,  myInt m) {return num + m.value;
}

注意将函数代码放在类定义后面，否则认不到myInt类型，没有声明的话。

这样，就会支持18+a的重载，可以看到有两个参数，因为不是成员函数，所以需要显式指定两个参数，int num为左侧类型，myInt m为右侧类型，这样当int res=18+a，符合全局函数重载描述，即根据参数类型调用指定的重载。执行全局函数的代码。

当然上面只是示例说明，一般我们建议写成友元函数，像这样：


#include <iostream>using namespace std;class myInt {
public:int value;int operator+(int num) {return value + num;}// 友元函数：int + myIntfriend int operator+(int num, myInt m){return num + m.value;}};int main()
{myInt a;a.value = 5;int res = 18 + a;cout << res << endl;
}

结果：

下标操作符重载

接下来我们来重载[]这个操作符，巩固一下我们的学习成果，[]也是一个二元操作符，它的左侧是类对象，右侧是索引。知道了这个，我们就好重载了，如下：

#include <iostream>using namespace std;class myInt {
public:int a;int b;int operator[](int index) {if (index == 0) return a;if (index == 1)  return b;else return 0;}};int main()
{myInt mya;mya.a = 10;mya.b = 100;cout << mya[0] << endl;cout << mya[1] << endl;}

结果：

关键语句：

	int operator[](int index) {if (index == 0) return a;if (index == 1)  return b;else return 0;}

重载[]操作符，如果索引为0，返回a,为1返回b。

运行结果是10和100，说明执行正常。

但这里，只是读取值，一般像[]这种用法，除了读取值，还需要写入值。

而我这里并没有这样的功能，那要怎么实现呢？

我们需要返回的值，不是按值传递，而是类似于指针的形式，比如mya[0]返回的是个指针：

#include <iostream>using namespace std;class myInt {
public:int a;int b;int * operator[](int index) {if (index == 0) return &a;if (index == 1)  return &b;}
};int main()
{myInt mya;mya.a = 10;mya.b = 100;*(mya[0]) = 1000;cout << *(mya[0]) << endl;cout << *(mya[1]) << endl;}

结果：

可以正常赋值和取值，但是这种实现，使用起来需要加上*操作符，会变得很奇怪。

所以最好的方法是，通过&这个引用操作符，返回类型为int &,给变量取别名的方式，如下：

#include <iostream>using namespace std;class myInt {
public:int a;int b;int & operator[](int index) {if (index == 0) return a;if (index == 1)  return b;}
};int main()
{myInt mya;mya.a = 10;mya.b = 100;mya[0] = 1000;cout << mya[0]<< endl;cout << mya[1]<< endl;}

结果输出1000和100，正常，这样看起来就顺眼多了。