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C++運(yùn)算符重載的方法詳細(xì)解析

更新時(shí)間：2013年10月15日 08:59:15 作者：

運(yùn)算符重載的方法是定義一個(gè)重載運(yùn)算符的函數(shù)，在需要執(zhí)行被重載的運(yùn)算符時(shí)，系統(tǒng)就自動(dòng)調(diào)用該函數(shù)，以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的運(yùn)算。也就是說(shuō)，運(yùn)算符重載是通過定義函數(shù)實(shí)現(xiàn)的

運(yùn)算符重載實(shí)質(zhì)上是函數(shù)的重載

重載運(yùn)算符的函數(shù)一般格式如下：

函數(shù)類型 operator 運(yùn)算符名稱（形參表列）

{對(duì)運(yùn)算符的重載處理}

例如，想將“+”用于Complex（復(fù)數(shù)）的加法運(yùn)算，函數(shù)的原型可以是這樣的：

復(fù)制代碼代碼如下:

Complex operator + (Complex & c1,Complex &c2);

其中，operator是關(guān)鍵字，時(shí)候?qū)ｉT用于定義重載運(yùn)算符的函數(shù)的，運(yùn)算符名稱就是C++提供給用戶的預(yù)定運(yùn)算符。

注意：函數(shù)名是由operator和運(yùn)算符組成。

上面的operator+就是函數(shù)名，意思是“對(duì)運(yùn)算符+重載“。只要掌握這點(diǎn)，這可以發(fā)現(xiàn)，這類函數(shù)和其他函數(shù)在形式上沒有什么區(qū)別。

兩個(gè)形參是Complex類對(duì)象的引用，要求實(shí)參為Complex類對(duì)象。

在定義了重載運(yùn)算符后，可以說(shuō)：函數(shù)operator+重載了運(yùn)算符+。

在執(zhí)行復(fù)數(shù)相加的表達(dá)式c1+c2時(shí)（假設(shè)c1+c2都已被定義為Complex）,系統(tǒng)就會(huì)調(diào)用operator+函數(shù)，把c1+c2作為實(shí)參，與形參進(jìn)行虛實(shí)結(jié)合。

為了說(shuō)明把運(yùn)算符重載后，執(zhí)行表達(dá)式就是調(diào)用函數(shù)的過程，可以把兩個(gè)整數(shù)相加也想象稱為調(diào)用下面的函數(shù)：

復(fù)制代碼代碼如下:

int operator + (int a,int b)
{
          return (a+b);
}

如果有表達(dá)式5+8，就調(diào)用此函數(shù)，將5和8作為調(diào)用函數(shù)時(shí)的形參，函數(shù)的返回值為13，這就是通過函數(shù)的方法理解運(yùn)算符。

=====================示例代碼1.1==================================

復(fù)制代碼代碼如下:

#include<iostream>
using namespace std;
class Complex
{
 public:
  Complex()
  {
   real=0;
   imag=0;
  }
  Complex(double r,double i)
  {
   real=r;
   imag=i;
  }
  Complex operator + (Complex &c2);//聲明運(yùn)算符的"+"函數(shù) 
  void display();
 private:
  double real;
  double imag;
};
Complex Complex::operator+(Complex &c2)
{
 Complex c;
 c.real=real+c2.real;
 c.imag=imag+c2.imag;
 return c;
}
void Complex::display()
{
 cout<<"("<<real<<","<<imag<<"i)"<<endl;
}
int main()
{
 Complex c1(3,4),c2(5,-10),c3;
 c3=c1+c2;
 cout<<"c1=";
 c1.display();
 cout<<"c2=";
 c2.display();
 cout<<"c3=";
 c3.display();
  return 0;
}

分析：

在main函數(shù)中,“c3=c1+c2;”在將運(yùn)算符+重載為類的成員函數(shù)后，C++編譯系統(tǒng)將程序中的表達(dá)式c1+c2解釋為：

c1.operator+(c2)；//其中c1+c2是Complex類的對(duì)象

即以c2為實(shí)參調(diào)用c1的運(yùn)算符重載函數(shù)operator+(Complex & c2)，進(jìn)行求值，得到兩個(gè)復(fù)數(shù)之和。上面的“operator+”是一個(gè)函數(shù)名，它是類Complex的成員函數(shù)。

在實(shí)際工作中，類的聲明和類的使用往往是分離的。假如在聲明Complex類時(shí)，對(duì)運(yùn)算符+，-，*，/都進(jìn)行了重載，那么使用這個(gè)類的用戶在編程時(shí)可以完全不考慮函數(shù)是怎么實(shí)現(xiàn)的，

放心大膽地直接使用+，-，*，/進(jìn)行復(fù)數(shù)的運(yùn)算即可，顯然十分方便。

對(duì)上面的運(yùn)算符重載函數(shù)operator +還可以改寫的更簡(jiǎn)練一些：

復(fù)制代碼代碼如下:

Complex Complex::operator+(Complex &c2)
{
 return Complex(c2.real+real,c2.imag+imag);
}

return語(yǔ)句中的Complex(c2.real+real,c2.imag+imag)是建立一個(gè)臨時(shí)對(duì)象，它沒有對(duì)象名，是一個(gè)無(wú)名對(duì)象。

在建立臨時(shí)對(duì)象過程中，調(diào)用構(gòu)造函數(shù)。return語(yǔ)句將此臨時(shí)對(duì)象作為函數(shù)返回值。

那么，我們將+運(yùn)算符進(jìn)行了重載以后，可否將一個(gè)常量和一個(gè)復(fù)數(shù)相加呢？比如：

復(fù)制代碼代碼如下:

c3=3+c2; //錯(cuò)誤，與形參類型不匹配

這是行不通的，因?yàn)槲覀兌xoperator +函數(shù)的時(shí)候，形參是兩個(gè)Complex的對(duì)象，也就是說(shuō)，實(shí)參和形參匹配才可以調(diào)用函數(shù)。

應(yīng)寫成對(duì)象形式，如：

復(fù)制代碼代碼如下:

c3=Complex(3,0)+c2; //正確，類型均為對(duì)象

還需要說(shuō)明的是：運(yùn)算符被重載后，其原有的功能仍然保留，沒有喪失或改變。

例如，運(yùn)算符+被重載以后，仍然可以用于int，float，double，char類型數(shù)據(jù)的運(yùn)算，同時(shí)又增加了用于復(fù)數(shù)相加的功能。

編譯系統(tǒng)根據(jù)表達(dá)式的上下文，即根據(jù)運(yùn)算符兩側(cè)（如果是單目運(yùn)算符則為一側(cè)）的數(shù)據(jù)類型決定的。

如，對(duì)于3+5，則執(zhí)行整數(shù)加法；對(duì)于3.4+5.45，則執(zhí)行雙精度數(shù)加法；對(duì)于兩個(gè)復(fù)數(shù)類相加，則執(zhí)行復(fù)數(shù)加法。

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