C 運算子過載的概念和語法

所謂過載，就是賦予新的含義。

函式過載（function overloading）可以讓乙個函式名有多種功能，在不同情況下進行不同的操作。運算子過載（operator overloading）也是乙個道理，同乙個運算子可以有不同的功能。

實際上，我們已經在不知不覺中使用了運算子過載。例如，+號可以對不同型別（int、float 等）的資料進行加法操作；<<既是位移運算子，又可以配合 cout 向控制台輸出資料。c++ 本身已經對這些運算子進行了過載。

c++ 也允許程式設計師自己過載運算子，這給我們帶來了很大的便利。

下面的**定義了乙個複數類，通過運算子過載，可以用+號實現複數的加法運算：

#include
using
namespace std;
class
complex
;complex::
complex
():m_real
(0.0
),m_imag
(0.0
)complex::
complex
(double real,
double imag):
m_real
(real),
m_imag
(imag)
//實現運算子過載
complex
complex::
operator
+(const
complex
&a)const
void complex::
display
()const
intmain
()

執行結果：

6.7 + 9.5i

本例中義了乙個複數類 complex，m_real 表示實部，m_imag 表示虛部，第 10 行宣告了運算子過載，第 21 行進行了實現（定義）。認真觀察這兩行**，可以發現運算子過載的形式與函式非常類似。

運算子過載其實就是定義乙個函式，在函式體內實現想要的功能，當用到該運算子時，編譯器會自動呼叫這個函式。

也就是說，運算子過載是通過函式實現的，它本質上是函式過載。

運算子過載的格式為：

返回值型別 operator 運算子名稱 (形參表列)

operator是關鍵字，專門用於定義過載運算子的函式。我們可以將operator 運算子名稱這一部分看做函式名，對於上面的**，函式名就是operator+。

運算子過載函式除了函式名有特定的格式，其它地方和普通函式並沒有區別。

上面的例子中，我們在 complex 類中過載了運算子+，該過載只對 complex 物件有效。當執行c3 = c1 + c2;語句時，編譯器檢測到+號左邊（+號具有左結合性，所以先檢測左邊）是乙個 complex 物件，就會呼叫成員函式operator+()，也就是轉換為下面的形式：

c3 = c1.operator+(c2);

c1 是要呼叫函式的物件，c2 是函式的實參。

上面的運算子過載還可以有更加簡練的定義形式：

complex
complex::
operator
+(const
complex
&a)const

return 語句中的complex(this->m_real + a.m_real, this->m_imag + a.m_imag)會建立乙個臨時物件，這個物件沒有名稱，是乙個匿名物件。在建立臨時物件過程中呼叫建構函式，return 語句將該臨時物件作為函式返回值。運算子過載函式不僅可以作為類的成員函式，還可以作為全域性函式。

更改上面的**，在全域性範圍內過載+，實現複數的加法運算：

#include
using
namespace std;
class
complex
;complex
operator
+(const
complex
&a,const
complex
&b);
complex::
complex
():m_real
(0.0
),m_imag
(0.0
)complex::
complex
(double real,
double imag):
m_real
(real),
m_imag
(imag)
void complex::
display
()const
//在全域性範圍內過載+
complex
operator
+(const
complex
&a,const
complex
&b)int
main
()

運算子過載函式不是 complex 類的成員函式，但是卻用到了 complex 類的 private 成員變數，所以必須在 complex 類中將該函式宣告為友元函式。

當執行c3 = c1 + c2;語句時，編譯器檢測到+號兩邊都是 complex 物件，就會轉換為類似下面的函式呼叫：

c3 = operator+(c1, c2);

雖然運算子過載所實現的功能完全可以用函式替代，但運算子過載使得程式的書寫更加人性化，易於閱讀。運算子被過載後，原有的功能仍然保留，沒有喪失或改變。通過運算子過載，擴大了c++已有運算子的功能，使之能用於物件。

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