C++中操作符重载的概念

1，下面的复数解决方案是否可行？

1，代码示例：

 class Comples
 {
 public:
     int a;
     int b;
 };

 int main()
 {
     Complex c1 = {, };
     Complex c2 = {, };
     Complex c3 = c1 + c2;  // error: no match for 'operator' in 'c1 + c2'

     return ;
 }

2，重载最深层次的意义在于通过重载可以扩展系统已有的功能；

3，成员变量为公有且没有自定义构造函数的时候，可以通过大括号来分别初始     化成员变量；

2，复数的加法操作编程实验：

1，main.cpp 文件：

 #include <stdio.h>

 class Complex
 {
     int a;
     int b;
 public:
     Complex(int a = , int b = )
     {
         this->a = a;
         this->b = b;
     }

     int getA()
     {
         return a;
     }

     int getB()
     {
         return b;
     }

     friend Complex Add(const Complex& p1, const Complex& p2);
 };

 Complex Add(const Complex& p1, const Complex& p2)
 {
     Complex ret;

     ret.a = p1.a + p2.a;
     ret.b = p1.b + p2.b;

     return ret;
 }

 int main()
 {

     Complex c1(, );
     Complex c2(, );
     Complex c3 = Add(c1, c2); // c1 + c2

     printf("c3.a = %d, c3.b = %d\n", c3.getA(), c3.getB());

     return ;
 }

2，输出结果：

　　c3.a = 4,  c3.b = 6

3，思考：

1，Add 函数可以解决 Complex 对象相加的问题，但是 Complex 是现实世界中确切存在的复数，并且复数在数学中的地位和普通的实数相同；

2，为什么不能让 + 操作符也支持复数相加呢？

1，因为复数是我们自定义的类，编译器不知道这个类；

2，C++ 中扩展已有的功能可以通过重载来实现；

4，操作符重载：

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：

1，用特殊形式的函数扩展操作符的功能；

4，通过 operator 关键字可以定义特殊形式的函数；

5，operator 的本质是通过函数重载操作符；

6，语法：

1，代码示例：

 Type operator Sign(const Type& p1, const Type& p2) // operator 关键字作为特殊形式函数的前缀，它直接告诉编译器，如果有两个 Type 对象做 Sign 运算，则直接调用本函数；
 {
     Type ret;

     return ret;
 }

2，Sign 为系统中预定义的操作符，如：+，-，*，/等；

3，仅在定义时函数名特殊，调用时和普通函数相同；

5，操作符重载初探编程实验：

1，main.cpp 文件：

 #include <stdio.h>

 class Complex
 {
     int a;
     int b;
 public:
     Complex(int a = , int b = )
     {
         this->a = a;
         this->b = b;
     }

     int getA()
     {
         return a;
     }

     int getB()
     {
         return b;
     }

     friend Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2);
 };

 Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2)
 {
     Complex ret;

     ret.a = p1.a + p2.a;
     ret.b = p1.b + p2.b;

     return ret;
 }

 int main()
 {

     Complex c1(, );
     Complex c2(, );
     Complex c3 = c1 + c2; // c1 + c2 ==> operator + (c1, c2)；用 “+” 来操作两个类，编译器没能力，然后编译器查找有没有用重载的概念扩展操作符的功能，于是找到了 operator +() 这个函数，如果编译器成功匹配相应的参数，则成功调用 operator +() 函数；

     printf("c3.a = %d, c3.b = %d\n", c3.getA(), c3.getB());

     return ;
 }

　2，输出结果：

　　1，c3.a = 4, c3.b = 6

　3，问题：

　　1，这里的解决方案用了友元，现代软件开发不允许；

　　2，是否可以提供成员函数代替全局函数，以抛弃友元？

6，可以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）；

1，和全局函数最大的差异；

2，成员函数中隐藏的 this 参数可以充当左操作数的角色；

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；

1，一旦在成员函数中找到，就不会去全局找；

4，代码示例：

 class Type
 {
 public:
     Type operator Sign(const Type& p)  // 左操作数用 this；
     {
         Type ret;

         return ret;
     }
 };

7，成员函数重载操作符编程实验：

1，main.cpp 文件：

 #include <stdio.h>

 class Complex
 {
     int a;
     int b;
 public:
     Complex(int a = , int b = )
     {
         this->a = a;
         this->b = b;
     }

     int getA()
     {
         return a;
     }

     int getB()
     {
         return b;
     }

     Complex operator + (const Complex& p)
     {
         Complex ret;
         printf("Complex operator + (const Complex& p)\n");
         ret.a = this->a + p.a;
         ret.b = this->b + p.b;

         return ret;
     }

     friend Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2);
 };

 Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2)
 {
     Complex ret;
     printf("Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2)\n");
     ret.a = p1.a + p2.a;
     ret.b = p1.b + p2.b;

     return ret;
 }

 int main()
 {

     Complex c1(, );
     Complex c2(, );
     Complex c3 = c1 + c2; // c1 + c2 ==> c1.operator + (c2)

     printf("c3.a = %d, c3.b = %d\n", c3.getA(), c3.getB());

     return ;
 }

　2，输出结果：

　　Complex operator + (const Complex& p)

　　c3.a = 4, c3.b = 6

8，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；