【C++】运算符重载

为什么要使用运算符重载？
我们已经习惯用“+”来对整数、单精度和双精度进行加法运算。之所以可以对不同类型的数据进行操作，因为C++已经对“+”进行了重载。但是实际上很多用户定义的类型（比如类），也需要类似的操作。

class Money{public:    Money(int y = 0, int j = 0, int f = 0);    Money operator+(Money &);    void Show();private:    int yuan, jiao, fen;    void Optimize();//优化函数};Money::Money(int y, int j, int f){    yuan = y;    jiao = j;    fen = f;    Optimize();}void Money::Optimize(){    if (fen >= 10)    {        jiao++;        fen = fen - 10;    }    if (jiao >= 10)    {        yuan++;        jiao = jiao - 10;    }}Money Money::operator+(Money &m){    return Money(yuan + m.yuan, jiao + m.jiao, fen + m.fen);}void Money::Show(){    cout << yuan << "." << jiao << "." << fen << endl;}int main(){    Money cost1(300, 5, 6), cost2(105, 6, 7), total;    total = cost1 + cost2;    total.Show();}

可以看出重载了“+”之后，Money类对象的加法书写形式变得十分简单。

C++语言中运算符重载的规则：
1. C++不允许用户自己定义新的运算符，只能对C++语言中已有的运算符进行重载。
2. 运算符重载针对新类型数据的实际需要，一般来说应该和原有功能类似。
3. 不能改变运算符操作个数；不能改变运算符原有优先级；不能改变运算符原有结合性；不能改变运算符原有语法结构。

如果在使用重载运算符时运算符左侧的操作数不是该类的对象，是C++的标准类型或是其它类的对象，则运算符重载函数就不能重载为该类的成员函数，但是可以将运算符重载为该类的友元函数。例如

friend Rational operator+(int i,Rational a);

class Point{public:    Point();    Point(int vx, int vy);    Point & operator++();//前置自增    Point operator++(int);//后置自增    friend Point & operator--(Point &p);//前置自减的友元函数    friend Point operator--(Point &p, int);//后置自减的友元函数    void Display();private:    int x, y;};Point::Point(){    x = 0;    y = 0;}Point::Point(int x, int y){    this->x = x;    this->y = y;}void Point::Display(){    cout << "(" << x << "," << y << ")" << endl;}Point & Point::operator++(){    if (x < 1000)        x++;    if (y < 1000)        y++;    return *this;}Point Point::operator++(int){    Point temp(*this);    if (x < 1000)        x++;    if (y < 1000)        y++;    return temp;}Point & operator--(Point &p)//这是个友元函数，所以不能Point &Point::operator(Point &p){    if (p.x>0)        p.x--;    if (p.y > 0)        p.y--;    return p;}Point operator--(Point &p, int){    Point temp(p);    if (p.x > 0)        p.x--;    if (p.y > 0)        p.y--;    return temp;}int main(){    Point p1(10, 10), p2(150, 150), p3(20, 20), p4(160, 160), p5;    cout << "p1=";    p1.Display();    ++p1;    cout << "++p1=";    p1.Display();    cout << "p3=";    p3.Display();    p5 = p3++;    cout << "p3++=";    p3.Display();    cout << "p2=";    p2.Display();    --p2;    cout << "--p2=";    p2.Display();    cout << "p4=";    p4.Display();    p5 = p4--;    cout << "p4--";    p4.Display();    cout << "p5=p4--";    p5.Display();    return 0;}

C++语法规定，前置单目运算符没有形参重载为类的成员函数时没有形参，而后置单目运算符重载为类的成员函数时需要一个int型形参。这个int形参在函数中并不使用，纯粹是用来区别前置和后置，因此参数表中可以只给出类型，无需参数名。
注意：后置自增（自减）运算符按值返回Point对象，而前置自增（自减）运算符按引用返回Point对象。这是因为在进行自增（自减）前，后置自增（自减）运算符时先返回一个包含对象原始值得临时对象。C++将这样的对象作为右值处理，使其不能用在赋值运算符的左侧。前置的自增（自减）运算符返回实际自增（自减）后具有新值的对象，这种对象在连续的表达式中可以作为左值使用。