C 運算子過載形式 成員函式or友元函式

2021-08-03 08:51:31 字數 1507 閱讀 9572

運算子過載是c++多型的重要實現手段之一。通過運算子過載對運算子功能進行特殊定製，使其支援特定型別物件的運算，執行特定的功能，增強c++的擴充套件功能。

運算子過載的我們需要堅持四項基本原則： 

（1）不可臆造運算子； 

（2）運算子原有運算元的個數、優先順序和結合性不能改變； 

（3）運算元中至少乙個是自定義型別； 

（4）保持過載運算子的自然含義。

一般來說，c++運算子過載可採用成員函式和友元函式，二者都可以訪問類的私有成員，那麼該採用哪一種呢？首先看一下二者的區別。 

（1）當過載為成員函式時，會隱含乙個this指標；當過載為友元函式時，不存在隱含的this指標，需要在引數列表中顯示地新增運算元。 

（2）當過載為成員函式時，只允許右引數的隱式轉換；當過載為友元函式時，能夠接受左引數和右引數的隱式轉換。

如下**：

class cstring;
因為cstring的構造函式引數為乙個char*，所以如果採用友元形式的operator +(const cstring&, const cstring&)，那麼char+cstring和cstring+char都能正常工作；而如果採用成員函式形式cstring::operator+(const cstring& rhs)，則只能接受cstring+char，如果執行char+cstring則會編譯出錯。我們往往習慣cstring+char和char+cstring都應該被接受。需要注意的是，隱式轉換由於臨時變數的增加往往效率不高。如果應用程式對效率要求較高，針對以上類，建議選擇定義多個運算子的友元過載版本：

cstring& operator +(const cstring&, const cstring&);


cstring& operator +(const char*, const cstring&);


cstring& operator +(const cstring&, const char*);
一般而言，對於雙目運算子，最好將其過載為友元函式；而對於單目運算子，則最好過載為成員函式。

但是也存在例外情況。有些雙目運算子是不能過載為友元函式的，比如賦值運算子=、函式呼叫運算子()、下標運算子、指標運算子->等，因為這些運算子在語義上與this都有太多的關聯。比如=表示「將自身賦值為…」，表示「自己的第幾個元素」，如果將其過載為友元函式，則會出現語義上的不一致。

還有乙個需要特別說明的就是輸出運算子<<。因為《的第乙個運算元一定是ostream型別，所以《只能過載為友元函式，如下：

friend ostream& operator <<(ostream& os, const complex& c);


ostream& operator <<(ostream& os, const complex& c)

參考文獻

[1]李健.編寫高質量**：改善c++程式的150個建議.第一版.北京：機械工業出版社，2012.1：131-134

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