從零開始學C++之運算符重載（一）：以成員函數方式重載、以友元函數方式重載

一、運算符重載

運算符重載允許把標準運算符（如+、-、*、/、<、>等）應用於自定義數據類型的對象
直觀自然，可以提高程序的可讀性
體現了C++的可擴充性

運算符重載僅僅只是語法上的方便，它是另一種函數調用的方式
運算符重載，本質上是函數重載
不要濫用重載、因爲它只是語法上的方便，所以只有在涉及的代碼更容易寫、尤其是更易讀時纔有必要重載

二、成員函數重載

成員函數原型的格式：

函數類型 operator 運算符(參數表);

成員函數定義的格式：

函數類型類名::operator 運算符(參數表)

{

函數體;

}

三、非成員函數重載

友元函數原型的格式：

friend 函數類型 operator 運算符(參數表);

友元函數定義的格式：

函數類型類名::operator 運算符(參數表)

{

函數體;

}

四、運算符重載的原則

運算符重載不允許發明新的運算符。
不能改變運算符操作對象的個數。
運算符被重載後，其優先級和結合性不會改變。
不能重載的運算符：

作用域解析運算符 ::

條件運算符 ? :

直接成員訪問運算符 .

類成員指針引用的運算符 .*

sizeof運算符 sizeof

注：.*是C++的類成員函數指針調用運算符，是用來調用一個類函數指針的。
舉例：
假設有一個ClassA類擁有一個成員函數void ClassA::func(int i)，則可以這麼用：
void (ClassA::*fp)(int i) // 定義一個類函數指針。
ClassA obj;
fp = &ClassA::func; // 給這個類函數指針賦值
(obj.*fp)(5); // 這麼用，相當於調用obj.func(5);

一般情況下，單目運算符最好重載爲類的成員函數；雙目運算符則最好重載爲類的友元函數。
以下一些雙目運算符不能重載爲類的友元函數：=、()、[]、->。
類型轉換運算符只能以成員函數方式重載（見這裏）
流運算符只能以友元的方式重載（見這裏）

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#ifndef _COMPLEX_H_
#define _COMPLEX_H_

class Complex
{
public:
    Complex(int real, int imag);
    Complex(void);
    ~Complex(void);

    Complex &Add(const Complex &other);

    void Display() const;

    Complex operator+(const Complex &other);

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

private:
    int real_;
    int imag_;
};

#endif

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#include "Complex.h"
#include<iostream>
using namespace std;

Complex::Complex(int real, int imag): imag_(imag), real_(real)
{

}
Complex::Complex(void)
{
}

Complex::~Complex(void)
{
}

Complex &Complex::Add(const Complex &other)
{
    real_ += other.real_;
    imag_ += other.imag_;
    return *this;
}

void Complex::Display() const
{
    cout << real_ << "+" << imag_ << "i" << endl;
}

Complex Complex::operator+(const Complex &other)
{
    int r = real_ + other.real_;
    int i = imag_ + other.imag_;

    return Complex(r, i);
}

Complex operator+(const Complex &c1, const Complex &c2)
{
    int r = c1.real_ + c2.real_;
    int i = c1.imag_ + c2.imag_;

    return Complex(r, i);
}

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#include "Complex.h"

int main(void)
{
    Complex c1(3, 5);
    Complex c2(4, 6);

    c1.Add(c2);
    c1.Display();

    Complex c3 = c1 + c2; // 等價於c1.opertor+(c2); 或 operator+(c1, c2);

    c3.Display();

    return 0;
}

我們實現了Add成員函數，但c1.Add(c2); 改變的是c1 本身；如果我們想實現加號表達式，c3 = c1 + c2; 那麼可以實現operator+ 運算符重載，可以是成員函數形式，也可以是友元形式，如果兩者共存的話成員函數優先。