运算符重载允许为类类型定义运算符行为,如复数类中重载+和

在C++中,运算符重载允许我们为自定义类型(如类)赋予标准运算符新的行为。通过重载,可以让对象像基本数据类型一样使用+、-、==等操作符,提升代码可读性和易用性。
什么是运算符重载
运算符重载是函数重载的一种形式,它使我们能重新定义已有运算符对类对象的操作方式。例如,两个复数对象可以通过+直接相加,而不是调用add()函数。
基本规则和限制
不是所有运算符都能被重载,比如 ::(作用域解析)、.(成员访问)、.*、?: 和 sizeof 不能重载。重载后的运算符不能改变优先级或结合性。
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- 可以作为类的成员函数或全局函数重载
- 至少有一个操作数必须是用户自定义类型
- 重载函数应保持自然语义,避免滥用
实例:复数类的加法与输出重载
下面是一个完整的例子,展示如何重载 + 和
#includeusing namespace std; class Complex { private: double real, imag; public: Complex(double r = 0, double i = 0) : real(r), imag(i) {}
// 成员函数重载加法(也可用友元或全局函数) Complex operator+(const Complex& other) const { return Complex(real + other.real, imag + other.imag); } // 友元函数重载输出流,访问私有成员 friend ostream& operatorzuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn(ostream& os, const Complex& c) { os zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn c.real zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn (c.imag youjiankuohaophpcn= 0 ? " + " : " - ") zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn abs(c.imag) zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn "i"; return os; }};
int main() { Complex c1(3, 4); Complex c2(1, -2); Complex c3 = c1 + c2;
cout zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn "c1 = " zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn c1 zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn endl; cout zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn "c2 = " zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn c2 zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn endl; cout zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn "c1 + c2 = " zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn c3 zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn endl; return 0;}
输出结果:
c1 = 3 + 4i
c2 = 1 - 2i
c1 + c2 = 4 + 2i重载赋值运算符 =
当类涉及动态资源管理时,必须自定义赋值运算符以防止浅拷贝问题:
class String { private: char* data; public: String(const char* str = nullptr) { if (str) { data = new char[strlen(str)+1]; strcpy(data, str); } else { data = new char[1]; data[0] = '\0'; } }// 赋值运算符重载 String& operator=(const String& other) { if (this == &other) return *this; // 自赋值检查 delete[] data; // 释放原内存 data = new char[strlen(other.data)+1]; strcpy(data, other.data); return *this; // 支持链式赋值 a = b = c } ~String() { delete[] data; } friend ostream& operatorzuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn(ostream& os, const String& s) { os zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn s.data; return os; }};
重载下标运算符 []
常用于实现安全的数组类访问:
class IntArray { private: int* arr; int size; public: IntArray(int s) : size(s) { arr = new int[size]; }// 重载[],支持读写 int& operator[](int index) { if (index zuojiankuohaophpcn 0 || index youjiankuohaophpcn= size) { throw out_of_range("Index out of bounds"); } return arr[index]; } ~IntArray() { delete[] arr; }};
使用示例:
IntArray a(5);
a[0] = 10;
cout基本上就这些常见用法。掌握运算符重载能让自定义类型更直观、更接近内置类型的行为,但要合理使用,避免造成误解。











