C++ 預(yù)定義的運算符，只能用于基本數(shù)據(jù)類型的運算：整型、實型、字符型、邏輯型等等，且不能用于對象的運算。但是我們有時候又很需要在對象之間能用運算符，那么這時我們就要重載運算符，使得運算符能用于對象之間的運算。

比如，在數(shù)學(xué)上，兩個復(fù)數(shù)可以直接進行+、-等運算，但在C++中，直接將+或-用于復(fù)數(shù)對象是不允許的。有時會希望，讓對象也能通過運算符進行運算。這樣代碼就更簡潔，也容易理解。

例如：

complex_a 和 complex_b 是兩個復(fù)數(shù)對象，求兩個復(fù)數(shù)的和，希望的能直接寫成：complex_a + complex_b

這時我們就需要對+號運算符進行重載。

— 2 —

運算符重載的形式

返回值類型 operator 運算符(形參表)
{
    ...
}

下面舉個例子，實現(xiàn)對復(fù)數(shù)對象的+和-運算符重載：

class Complex // 復(fù)數(shù)類
{
public:
// 構(gòu)造函數(shù)，如果不傳參數(shù)，默認把實部和虛部初始化為0
Complex(double r = 0.0, double i = 0.0):m_real(r),m_imag(i) {  }

// 重載-號運算符，屬于成員函數(shù)
Complex operator-(const Complex & c)
{
// 返回一個臨時對象
return Complex(m_real - c.m_real, m_imag - c.m_imag);
}

// 打印復(fù)數(shù)
void PrintComplex()
{
cout << m_real << "," << m_imag << endl;
}
    
    // 將重載+號的普通函數(shù)，定義成友元函數(shù)
    // 目的是為了友元函數(shù)能訪問對象的私有成員
    friend Complex operator+(const Complex &a, const Complex &b);
    
private:
double m_real;  // 實部的值
double m_imag;  // 虛部的值
};

// 重載+號運算符，屬于普通函數(shù)，不是對象的成員函數(shù)
Complex operator+(const Complex &a, const Complex &b)
{
// 返回一個臨時對象
return Complex(a.m_real + b.m_real, a.m_imag + b.m_imag);
}

int main()
{
Complex a(2,2);
Complex b(1,1);
Complex c;

c = a + b; // 等價于c = operator+(a,b)
c.PrintComplex();

c = a - b; // 等價于 c = a.operator-(b)
c.PrintComplex();

return 0;
}

輸出結(jié)果：

3,3
1,1

從上面的例子中，我們可以知道重載為成員函數(shù)和普通函數(shù)的區(qū)別了：

• 重載為成員函數(shù)時，參數(shù)個數(shù)為運算符目數(shù)減一。如：c = a - b;等價于c = a.operator-(b)

• 重載為普通函數(shù)時，參數(shù)個數(shù)為運算符目數(shù)。如：c = a + b; 等價于c = operator+(a,b)

在上面的代碼中，我把重載+號運算符的普通函數(shù)，在Complex復(fù)數(shù)類中定義成了友元函數(shù)，目的是為了友元函數(shù)能訪問對象的私有成員，否則會編譯報錯。

— 3 —

加減運算符的返回值和參數(shù)表

這里還有個值得思考的問題：

• 為什么重載-號和+號運算符函數(shù)的返回類型是Complex對象而不是Complex &呢？

• 為什么重載-號和+號的運算符函數(shù)的參數(shù)表是const Complex & c常引用類型而不是Complex c呢？

// 重載-號運算符，屬于成員函數(shù)
Complex Complex::operator-(const Complex & c)
{
// 返回一個臨時對象
return Complex(m_real - c.m_real, m_imag - c.m_imag);
}

首先先說一下參數(shù)表為什么是const Complex & c常引用類型，首先如果參數(shù)表如果普通的對象形式Complex c，那么在入?yún)⒌臅r候，就會調(diào)用默認的賦值（拷貝）構(gòu)造函數(shù)，產(chǎn)生了一個臨時對象，這會增大開銷，所以就采用引用的方式，同時又為了防止引用的對象被修改，所以就定義成了const Complex & c常引用類型。

再來說一下返回值為什么是普通Complex對象，因為本次 - 號和 + 號運算符的函數(shù)執(zhí)行之后，需要返回一個新的對象給到左值。