1.运算符重载概念

多态性是C++的一大性质，多态性同样体现在c++的数据运算之中。

运算符能将一个或多个数据进行计算，其是有运算过程被省略的，在某些情况下，原运算符能进行的运算不在能运算所需数据时，就需要我们自己去定义运算过程来运算对应数据，这就是运算符重载。

比如：“+”无法计算复数，就可以重载运算过程来计算复数。

可重载运算符：

不可重载运算符：

• 双目运算符只能重载为双目运算符，单目运算符只能重载为单目运算符
• 除了new、delete外，任何运算符不能重载为静态函数。
• =、[]、()、->和所有的类型转换运算符只能作为成员函数重载，不能重载为友元函数
• 重载后运算符语义不会改变，包括优先级、结合性

2.重载运算符的两种形式

2.1说明为类的成员函数

<返回类型> operator <运算符> (<参数表>)

声明的类为新的数据类型，重载后的运算符用此数据类型做返回值，要计算的数据也要用此类型定义

因此运算符原运算功能还是保留的

例：重载运算符“+”使其可以计算复数

#include<iostream>
using namespace std;

class Complex {
public:
    Complex(int a,int b) {
        real = a;
        imag = b;
    }
    Complex operator + (Complex &c2);//对于双目运算符，只需要一个参数，且这个参数代表第二个数据
    void display();
private:
    int real;
    int imag;
};

Complex Complex :: operator + (Complex &c2) {
    return Complex(this->real + c2.real, this->imag + c2.imag);//返回类型同样要为设定的类型
}

void Complex::display() {
    cout << real << '+' << imag << 'i';
}

int main() {
    Complex c1(3, 2), c2(2, 4), c3(0,0);
    c3 = c1 + c2;
    c3.display();
    return 0;
}

• 因为类有this指针，所以类里可以存放一个数据。则对于双目运算符，参数表为第二个数据；对于单目运算符，参数表为第一个数据
• 新建的类相当于一个特定的数据类型，比如上例中类“Complex”视作“复数”这个数据类型

2.2说明为类的友元函数

friend <返回类型> operator <运算符> (<参数表>)

声明的类为新的数据类型，重载后的运算符用此数据类型做返回值，要计算的数据也要用此类型定义

因此运算符原运算功能还是保留的

#include<iostream>
using namespace std;

class Complex {
public:
    Complex(int a,int b) {
        real = a;
        imag = b;
    }
    friend Complex operator + (Complex& c1,Complex &c2);//改变的地方：两个参数
    void display();
private:
    int real;
    int imag;
};

Complex operator + (Complex& c1,Complex& c2) {//友元不需要域运算符指定
    return Complex(c1.real + c2.real, c1.imag + c2.imag);
}

void Complex::display() {
    cout << real << '+' << imag << 'i';
}

int main() {
    Complex c1(3, 2), c2(2, 4), c3(0,0);
    c3 = c1 + c2;
    c3.display();
    return 0;
}

• 相比于成员函数，友元函数没有this指针，即无法调用类的数据，所以作为双目运算符，两个数据都要出现；单目即要有一个参数

3.典型运算符的重载

3.1自增自减运算符的重载

++：自增运算符 –：自减运算符

对于++而言（–同理），格式为：

作为类的成员函数：

前缀运算：<返回类型> operator ++ ()

后缀运算：<返回类型> operator ++ ( int )

作为类的友元函数：

前缀运算：friend <返回类型> operator ++ ()

后缀运算：friend <返回类型> operator ++ (参数1, int )

int只是用于区别于前缀运算和后缀运算，可当作固定格式
自增自减的重载可以让其他格式的数据（比如类）也可以用上自增自减功能

3.2流运算符的重载

>>：流插入运算符 <<：流提取运算符

重载此运算符便于数据格式化的输入输出，例如：可以重载>>在结尾输出换行，以便不用手动换行

只能重载为非类成员函数，一般重载为友元函数

格式为：

friend istream& operator >> (istream& , <类名>&);

friend ostream& operator << (ostream&, <类名>);

3.3其他

• 除法运算符\可以重载为分数运算符

• 减法运算符-可以重载为负数运算符

• 重载下标运算符[]使其可以检测数组是否越界