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1. 类成员函数重载
重载函数的特点如下：
- 重载函数的本质为多个不同的函数。
- 重载函数的函数名和参数列表是唯一标识符。
- 函数重载必须发生在同一个作用域中。
类成员函数也允许重载，但只能与同一类内的成员函数构成重载，不能与全局函数或其它类的成员函数构成重载。
2. 运算符重载简介
为了能够像操作变量一样操作对象，C++ 提高了运算符重载，使用重载后的运算符可以直接对对象进行四则运算等操作。
运算符重载本质上是函数重载，使用 operator 关键字修饰函数可以得到运算符重载函数。
函数声明方式如下（以双目运算符为例）：
/* 友元方式 */
friend ClassType operator Sign(const ClassType& obj_A, const ClassType& obj_B);
/* 成员函数方式 */
Type operator Sign(const Type& obj);
其中，Sign 为系统中预定义的操作符，如 “+”、"-"、"<<" 等，只有以下 5 个运算符不能重载：
- “.”：成员访问运算符。
- “*”：成员指针访问运算符。
- “::”：域运算符。
- “sizeof”：长度运算符。
- “?:”：三目条件运算符。
一般情况下，重载双目运算符函数使用友元函数，重载单目运算符则多使用成员函数。
3. 运算符重载规则
运算符重载中，函数需遵循以下规则：
- 重载运算符函数可以是类的成员函数，也可以是类的友元函数，还可以为两者都不是的普通函数。
- 运算符重载函数不能有默认的参数。
- 重载的运算符必须和用户定义的自定义类型的对象一起使用，其参数至少应有一个是类对象（或类对象的引用）。参数不能全部是 C++ 的标准类型，以防止用户修改用于标准类型数据成员的运算符的性质。
- 当友元函数与成员函数对相同的运算符进行重载时，默认调用的是成员函数。
- 以成员函数方式进行运算符重载时，对于二目运算符，运算符的左对象为成员函数的调用者。
运算符重载中，运算符需遵循以下规则：
- 重载不能改变运算符运算对象（即操作数）的个数、优先级别、结合性。
- “=”、"[]"、"()"、"->" 只能通过成员函数方式重载运算符。
- 用于类对象的运算符一般必须重载，但有两个例外，运算符 “=” 和运算符 “&” 不必用户重载。
- 除了赋值操作符 “=” 外，基类中重载的运算符都将被派生类继承。
- 默认提供的重载运算符 “=” 为浅拷贝，当需要深拷贝时，应对 “=” 进行自定义重载，且需同时定义深拷贝的拷贝构造函数。
程序中，使用已重载的运算符与调用运算符重载函数是等价的。
- 示例：
class Test
{
public:
...
public:
const Test operator+(const Test& obj)
{
...
}
}
itn main()
{
Test obj_A, obj_B;
Test obj_C;
obj_C = obj_A + obj_B;
// 等价于
obj_C = obj_A.operator+(obj_B);
}
4. 友元方式的运算符重载
把运算符重载函数作为类的友元，便可通过运算符重载函数实际对类对象的成员进行访问操作。
- 实验：
class Test
{
private:
int m_var_A;
int m_var_B;
public:
Test(int var_A, int var_B)
{
this->m_var_A = var_A;
this->m_var_B = var_B;
}
void Print()
{
cout << "m_var_A = " << m_var_A
<< ", m_var_B = " << m_var_B << endl;
}
friend const Test operator +(const Test& obj_A, const Test& obj_B);
};
const Test operator + (const Test& obj_A, const Test& obj_B)
{
Test tmp(0,0);
tmp.m_var_A = obj_A.m_var_A + obj_B.m_var_A;
tmp.m_var_B = obj_A.m_var_B + obj_B.m_var_B;
return tmp;
}
int main()
{
Test obj_A(1, 2);
Test obj_B(3, 4);
Test obj_sum = obj_A + obj_B;
obj_sum.Print(); // m_var_A = 4, m_var_B = 6
obj_sum = operator+(obj_sum, obj_sum);
obj_sum.Print(); // m_var_A = 8, m_var_B = 12
}
在运算符重载函数中，可以使用临时对象的方法简化程序的复杂性，即：
const Test operator +(const Test& obj_A, const Test& obj_B)
{
return Test(obj_A.m_var_A + obj_B.m_var_A, obj_A.m_var_B + obj_B.m_var_B);
}
由于在函数退出时会进行对象的拷贝，因此即使临时对象的生命周期仅有一条语句也能满足需求。
5. 成员函数方式的运算符重载
把运算符重载函数作为类的成员，便可通过运算符重载函数实际对类对象的成员进行访问操作。
- 实验：
class Test
{
private:
int m_var_A;
int m_var_B;
public:
Test(int var_A, int var_B)
{
this->m_var_A = var_A;
this->m_var_B = var_B;
}
void Print()
{
cout << "m_var_A = " << m_var_A
<< "m_var_B = " << m_var_B << endl;
}
const Test operator + (const Test& obj);
};
const Test Test::operator + (const Test& obj)
{
return Test(this->m_var_A + obj.m_var_A, this->m_var_B + obj.m_var_B);
}
int main()
{
Test obj_A(5, 6);
Test obj_B(7, 8);
Test obj_sum = obj_A + obj_B;
obj_sum.Print(); // m_var_A = 12, m_var_B = 14
obj_sum = obj_sum.operator+(obj_sum);
obj_sum.Print(); // m_var_A = 24, m_var_B = 28
}
