重載操作符（2）

　　支持I/O操作的類所提供的I/O操作接口，一般應該與標準庫iostream爲內置類型定義的接口相同。因此，許多類都需要重載輸入和輸出操作符。
　　輸出操作符<<的重載
　　爲了與IO標準庫一致，操作符應接受ostream&作爲第一個形參，對類類型const對象的引用作爲第二個形參，並返回對ostream形參的引用。
　　重載輸出操作符一般的簡單定義如下：
　　// general skeleton of the overloaded ouput operator
　　Ostream& operator <<(ostream& os, const ClassType &object)
　　{
　　// any special logic to prepare object
　　
　　// actual ouput of members
　　os < …
　　// return ostream object
　　return os;
　　}
　　第一個形參是對ostream對象的引用，在該對象上產生輸出，ostream爲非const，因爲下入到流會改變流的狀態。該形參是一個引用，因爲不能複製ostream對象。
　　第二個對象一般應是對要輸出的類類型的引用。該形參是一個引用以避免複製實參。它可以是const，因爲輸出一個對象不應該改變該對象。
　　返回類型是一個ostream引用，它的值通常是輸出操作符所操作的ostream對象。
　　輸出操作符通常所做格式化應儘量少。
　　關於輸出，類設計者面臨着一個重要決定：是否格式化以及進行多少格式化。
　　一般而言，輸出操作符應輸出對象的內容，進行最小限度的格式化，他們不應該輸出換行符。
　　用於內置類型的輸出操作符所作的格式化很少，並且不輸出換行符。通過限制輸出操作符只輸出對象的內容，如果需要執行任意額外的格式化，我們讓用戶決定該如何處理。尤其是，輸出操作符不應該輸出換行符。儘量減少操作符所作的格式化，讓用戶自己控制輸出細節。
　　IO操作符必須爲非成員函數
　　當定義符合標準庫iostream規範的輸入或輸出操作符的時候，必須使它成爲非成員操作符。
　　我們不能將該操作符定義爲類的成員，否則，左操作數將只能是該類類型的對象。
　　// if operator <　　Sales_item item;
　　item <　　這個用法與爲其他類型定義的輸出操作符的正常使用方式相反。如果想要支持正常的用法，則左操作數必須爲ostream類型。如果該操作符是類的成員，則它必須是ostream類的成員，然而ostream類是標準庫的組成部分，我們是不能爲標準庫的類增加成員的。
　　如果想要使用重載操作符爲該類型提供IO操作，就必須將他們定義爲非成員函數。IO操作符通常對非公用數據成員進行讀寫，因此，類通常將IO操作符設爲友元。
　　
　　輸入操作符>>的重載
　　與輸出操作符類似：輸入操作符的第一個形參是一個引用，指向它要讀的流，並且返回的也是對同一個流的引用。它的第二個形參是對要讀入的對象的非const引用，該形參必須爲非const，因爲輸入操作符的目的是將數據讀到這個對象中。
　　ostream& operator >>(ostream& os, ClassType &object)
　　需要注意的是：輸入和輸出操作符有如下區別，輸入操作符必須處理錯誤和文件結束的可能性。
　　如何處理輸入錯誤
　　如果輸入操作符檢測到輸入失敗了，則確保對象處於可用和一致的狀態是個好做法。如果對象在錯誤發生之前已經寫入了部分欣喜，這樣做就特別重要。
　　如果發生了錯誤，就將形參恢復爲空對象，以避免給它一個無效的狀態。用戶如果需要知道輸入是否成功，可以測試流。即使用戶忽略了輸入可能錯誤，對象仍處於可用狀態——他的成員已經定義。
　　設計輸入操作符時，如果可能，要確定錯誤恢復措施，這很重要。
　　指出錯誤
　　除了處理可能發生的任何錯誤之外，輸入操作符還可能需要設置輸入形參的條件狀態。我們的輸入操作符相當簡單——我們只關心讀入期間可能發生的錯誤。
　　
　　算術操作符和關係操作符
　　一般而言，將算術和關係操作符定義爲非成員函數。爲了與內置操作符保持一致，加法返回一個右值，而不是一個引用
　　例：
　　// assumes that both objects refer to the same isbn
　　Sales_item operator +（const Sales_item& lhs, const Sales_item& rhs）
　　{
　　Sales_item ret(lhs);
　　ret += rhs;
　　return ret; // ret 因該理解爲左值還是右值呢？概念有所混淆 我覺得返回的是左值
　　}
　　算術操作符通常產生一個新值，該值是兩個操作數的計算結果，它不同於任一操作數且在一個局部變量中計算，返回對那個變量的引用是一個運行時的錯誤。
　　既定義了算術操作符又定義了相關複合賦值操作符的類，一般應使用複合賦值實現算術操作符。
　　
　　賦值操作符
　　類賦值操作符接受類類型的形參，通常，該形參是對類類型的const引用，但也可以是類類型或對類類型的非const 引用。如果沒有定義這個操作符，編譯器就會合成它。類賦值操作符必須是類的成員，以便編譯器可以知道是否需要合成一個。
　　賦值操作符可以重載。無論形參爲何種類型，賦值操作符必須定義爲成員函數。
　　賦值必須返回對*this的引用。
　　因爲賦值返回的是一個引用，就不需要創建和撤銷結果的臨時副本。返回值通常是左操作數的引用。
　　注意：一般而言，賦值操作符與複合賦值操作符應返回左操作數的引用。
　　
　　下標操作符
　　下標操作符必須定義爲類成員函數。
　　提供讀寫訪問
　　定義下標操作符比較複雜的地方在於，它在用作賦值的左右操作數時都應該能表現正常，下標操作符出現在左邊，必須生成左值，可以指定引用作爲返回類型而得到左值。只要下標操作符返回引用，就可用作賦值的任意一方。
　　類定義下標操作符的時候，一般需要定義兩個版本：一個爲非const成員並返回引用，另一個爲const成員並返回const引用。
　　
　　自增操作符和自減操作符
　　定義自增/自減操作符
　　C++語言不要求自增操作符或自減操作符一定作爲類的成員，但是，因爲這些操作符改變操作對象的狀態。但是，因爲這些操作符改變操作對象的狀態，所以更傾向於將他們作爲成員函數。
　　定義前自減/前自增操作符
　　class CheckedPtr
　　{
　　public:
　　CheckedPtr& operator++();
　　CheckedPtr& operator—();
　　};
　　爲了與內置類型一致，前綴式操作符應返回被增量或減量對象的引用。
　　區別操作符的前綴和後綴形式
　　前綴式和後綴式存在一個問題：它們的形參數目和類型相同
　　爲了解決這個問題，後綴式操作符函數接受一個額外的int型形參。使用後綴式操作符時，編譯器提供0座位這個形參的實參。
　　定義後綴式操作符
　　class CheckedPtr
　　{
　　public:
　　CheckedPtr operator ++ (int);
　　CheckedPtr operator – (int);
　　};
　　爲了與內置操作符一致，後綴式操作符應返回舊值（尚未自增或自減的值），並且應作爲值返回，而不是返回應用。
　　一般而言，最好前綴式和後綴式都定義。只定義前綴式或只定義後綴式的類，將會讓習慣於使用兩種形式的用戶感到奇怪。
　　
　　調用操作符和函數對象
　　可以爲類類型的對象重載函數調用操作符。一般爲表示操作的類重載調用操作符。
　　例如，可以定義名爲absInt的結構，該結構將int類型的值轉換爲絕對值得操作：
　　class absInt
　　{
　　int operator（）（int val）
　　{
　　Return val <0 ? –val: val;
　　}
　　};
　　這個結構很簡單，它定義了一個操作，函數調用操作符，該操作符有一個形參並返回形參的絕對值。
　　通過類類型的對象提供一個實參表而使用調用操作符，所用的方式看起來像一個函數調用。
　　函數調用操作符必須聲明爲成員函數，一個類可以定義函數調用操作符的多個版本，由形參的數目或類型加以區別。
　　定義了調用操作符的類，其對象常稱爲函數對象，即它們是行爲類似函數的對象。
　　
　　
　　

本文轉自
http://blog.csdn.net/sandyqy/archive/2007/10/07/1813649.aspx