概念

C++為了增強(qiáng)代碼的可讀性引入了運(yùn)算符重載，運(yùn)算符重載是具有特殊函數(shù)名的函數(shù)，也具有其返回值類(lèi)

型，函數(shù)名字以及參數(shù)列表，其返回值類(lèi)型與參數(shù)列表與普通的函數(shù)類(lèi)似。

函數(shù)名字為：關(guān)鍵字operator后面接需要重載的運(yùn)算符符號(hào)。

函數(shù)原型：返回值類(lèi)型 operator操作符(參數(shù)列表)

需要注意的幾點(diǎn)：

1. 不能通過(guò)連接其他符號(hào)來(lái)創(chuàng)建新的操作符：比如operator@，必須是已有的操作符；
2. 重載操作符必須有一個(gè)類(lèi)類(lèi)型或者枚舉類(lèi)型的操作數(shù)；
3. 用于內(nèi)置類(lèi)型的操作符，其含義不能改變，例如：內(nèi)置的整型+，不 能改變其含義；
4. 作為類(lèi)成員的重載函數(shù)時(shí)，其形參看起來(lái)比操作數(shù)數(shù)目少1，成員函數(shù)的操作符有一個(gè)默認(rèn)的形參this，限定為第一個(gè)形參；
5. 參數(shù)個(gè)數(shù)與重載的運(yùn)算符有關(guān)；
6. .* 、:: 、sizeof 、?: 、. 注意以上5個(gè)運(yùn)算符不能重載；
7. 運(yùn)算符重載作用于左操作數(shù)，會(huì)把左操作數(shù)當(dāng)做第一個(gè)參數(shù)；

既然是對(duì)自定義類(lèi)型對(duì)象之間的操作符的重載，那么它的參數(shù)一定有此類(lèi)型的對(duì)象，并且需要對(duì)對(duì)象的成員進(jìn)行操作，這就需要打破封裝的限制，那么這個(gè)函數(shù)應(yīng)該設(shè)置為全局的還是類(lèi)的成員呢？

有以下幾種思路：

1. 函數(shù)設(shè)為公有，成員變量設(shè)為公有（不好）；
2. 函數(shù)設(shè)為公有另外寫(xiě)一個(gè)成員函數(shù)區(qū)獲取成員變量的值（不好）；
3. 將函數(shù)設(shè)為類(lèi)的友元函數(shù)（可以）；
4. 放入類(lèi)中，作為成員函數(shù)（推薦）；

// 全局的operator==
class Date
{
public:
	Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
// 這里會(huì)發(fā)現(xiàn)運(yùn)算符重載成全局的就需要成員變量是共有的，那么問(wèn)題來(lái)了，封裝性如何保證？
// 這里其實(shí)可以用我們后面學(xué)習(xí)的友元解決，或者干脆重載成成員函數(shù)。
bool operator==(const Date& d1, const Date& d2)
{
	return d1._year == d2._year
	&& d1._month == d2._month
		&& d1._day == d2._day;
}
int main()
{
	Date d1(2018, 9, 26);
	Date d2(2018, 9, 29);
	cout << (d1 == d2) << endl;
	return 0;
}

這樣的寫(xiě)法就打破了封裝，讓類(lèi)的成員都暴露了出來(lái)，這樣的損失不太值得。

賦值運(yùn)算符重載

賦值操作運(yùn)算符重載特征如下：

• 參數(shù)類(lèi)型相同；
• 返回值；
• 檢測(cè)是否給自己賦值；
• 返回*this；
• 一個(gè)類(lèi)如果沒(méi)有顯式的定義賦值操作符重載，編譯器會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)，完成對(duì)象字節(jié)序的拷貝（淺拷貝）；
• 賦值運(yùn)算符在類(lèi)中不顯式實(shí)現(xiàn)時(shí)，編譯器會(huì)生成一份默認(rèn)的，此時(shí)用戶(hù)在類(lèi)外再將賦值運(yùn)算符重載為全局的，就和編譯器生成的默認(rèn)賦值運(yùn)算符沖突了，故賦值運(yùn)算符只能重載成成員函數(shù)。

class Date
{
public:
	Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	void Display()
	{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	Date d1;
	Date d2(2018, 10, 1);
	// 這里d1調(diào)用的編譯器生成operator=完成拷貝，d2和d1的值也是一樣的。
	d1 = d2;
	d1.Display();
	d2.Display();
	return 0;
}

是不是很像自動(dòng)生成的拷貝構(gòu)造？那么它也存在一定的問(wèn)題，對(duì)于日期類(lèi)的對(duì)象他能很好的完成賦值操作，可對(duì)于指針類(lèi)型呢？

下面的程序會(huì)崩潰

class String
{
public:
	String(const char* str = "songxin")
	{
		cout << "String(const char* str = \"songxin\")" << endl;
		_str = (char*)malloc(strlen(str) + 1);
		strcpy(_str, str);
	}
	~String()
	{
		cout << "~String()" << endl;
		free(_str);
		_str = nullptr;
	}
private:
	char* _str;
};
int main()
{
	String s1("tanmei");
	String s2;
	s2 = s1;	
	return 0;
}

原因也是因?yàn)闇\拷貝的關(guān)系，導(dǎo)致同一塊內(nèi)存被釋放了兩次，程序崩潰。

可以不顯式定義賦值操作符重載函數(shù)的情況

• 成員變量沒(méi)有指針；
• 成員變量的指針沒(méi)有管理內(nèi)存資源；

注意：賦值操作符重載與拷貝構(gòu)造不同的地方就是拷貝構(gòu)造是在對(duì)象定義時(shí)，而賦值操作符重載是作用于已經(jīng)存在的對(duì)象。

const成員

const修飾類(lèi)的成員函數(shù)，有點(diǎn)奇怪，const怎么能修飾函數(shù)呢？

將const修飾的類(lèi)成員函數(shù)稱(chēng)之為const成員函數(shù)，const修飾類(lèi)成員函數(shù)，實(shí)際修飾該成員函數(shù)隱含的this指針指向的對(duì)象，表明在該成員函數(shù)中不能對(duì)指針指向?qū)ο蟮娜魏纬蓡T進(jìn)行修改。

class Date
{
public:
	Date()//構(gòu)造函數(shù)不寫(xiě)的話(huà)創(chuàng)建const的對(duì)象會(huì)報(bào)錯(cuò)。
		:
		_year(1900),
		_month(1),
		_day(1)
	{}
	void Display()
	{
		cout << "Display ()" << endl;
		cout << "year:" << _year << endl;
		cout << "month:" << _month << endl;
		cout << "day:" << _day << endl << endl;
	}
	void Display() const
	{
		cout << "Display () const" << endl;
		cout << "year:" << _year << endl;
		cout << "month:" << _month << endl;
		cout << "day:" << _day << endl << endl;
	}
private:
	int _year; // 年
	int _month; // 月
	int _day; // 日
};
int main()
{
	Date d1;
	d1.Display();
	const Date d2;
	d2.Display();
	return 0;
}

const的對(duì)象就會(huì)調(diào)用Display函數(shù)會(huì)調(diào)用哪一個(gè)呢？注意到上面代碼的第18行的函數(shù)被const修飾，那么這個(gè)const有什么作用？

實(shí)際上這個(gè)const修飾的是*this，表明 *this不可被修改，那么const的對(duì)象就會(huì)調(diào)用被const修飾的函數(shù)，否則可能會(huì)出現(xiàn)下面的問(wèn)題。

const對(duì)象可以調(diào)用非const成員函數(shù)嗎？

? 不可以，權(quán)限放大。

非const對(duì)象可以調(diào)用const成員函數(shù)嗎？

? 可以，權(quán)限縮小。

const成員函數(shù)內(nèi)可以調(diào)用其它的非const成員函數(shù)嗎？

? 不可以，權(quán)限放大。

非const成員函數(shù)內(nèi)可以調(diào)用其它的const成員函數(shù)嗎？

? 可以，權(quán)限縮小。

還有一個(gè)值得注意的地方，上面的代碼如果我們不顯式定義構(gòu)造函數(shù)的話(huà)，實(shí)例化const的對(duì)象時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)：

“d2”: 必須初始化 const 對(duì)象

也就是說(shuō)編譯器認(rèn)為const對(duì)象（包括成員）無(wú)法被賦值，應(yīng)該有初始化操作，而默認(rèn)生成的構(gòu)造是沒(méi)有對(duì)int有初始化操作的，因此報(bào)錯(cuò)；

取地址及const取地址操作符重載

取地址操作符也要重載嗎？只有很少的情況會(huì)用到，通常直接使用編譯器默認(rèn)生成的就可以。

class Date
{
public:
	Date* operator&()
	{
		return this;
	}
	const Date* operator&()const
	{
		return this;
	}
private:
	int _year; // 年
	int _month; // 月
	int _day; // 日
};

那么什么時(shí)候我們會(huì)重載呢？

• 想讓別人獲取指定的內(nèi)容
• 隱藏對(duì)象真實(shí)的地址

class Date
{
public:
	Date* operator&()//隱藏對(duì)象真實(shí)地址
	{
		return nullptr;
	}
	const int* operator&()const//讓用戶(hù)指定獲取成員變量_day的地址
	{
		return  &(_day);
	}
private:
	int _year; // 年
	int _month; // 月
	int _day; // 日
};
int main()
{
	const Date d1;
	Date d2;
	cout << &d1 << endl;//
	cout << &d2 << endl;//
	return 0;
}

輸出：

0000005597AFF770

0000000000000000

不過(guò)這樣的情況確實(shí)很少，也沒(méi)有什么意義。

到此這篇關(guān)于C++超詳細(xì)講解運(yùn)算符重載的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++運(yùn)算符重載內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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