在 C++ 中，操作符重载允许你为自定义类型定义操作符的行为，使其可以像内置类型一样使用。通过定义operator 函数，你可以指定操作符如何处理对象。
基本语法
ReturnType operator Op(Parameters) {
// 实现
}
示例
- 加法操作符重载
#include <iostream>
class Point {
public:
int x, y;
Point(int x, int y) : x(x), y(y) {}
// 重载加法操作符
Point operator+(const Point& other) {
return Point(x + other.x, y + other.y);
}
};
int main() {
Point p1(1, 2);
Point p2(3, 4);
Point p3 = p1 + p2; // 使用重载的加法操作符
std::cout << "p3: (" << p3.x << ", " << p3.y << ")" << std::endl;
return 0;
}
输出如下：
- 输出流操作符重载
#include <iostream>
class Point {
public:
int x, y;
Point(int x, int y) : x(x), y(y) {}
// 重载输出流操作符
friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Point& p) {
os << "(" << p.x << ", " << p.y << ")";
return os;
}
};
int main() {
Point p(1, 2);
std::cout << p << std::endl; // 使用重载的输出流操作符
return 0;
}
输出如下：
注意事项
-
不能重载：某些操作符（如
.、::*、?:）不能重载。 -
返回类型：可以返回值或引用，具体取决于需求。
-
友元函数：对于某些操作符，如输出流操作符，通常需要定义为友元函数。
补充（对返回引用的补充）
基本概念
-
引用是 C++ 中的一种别名，它允许你创建一个变量的别名。通过引用，你可以直接操作原始变量，而不必创建其副本。
-
返回引用是指在函数返回一个变量的引用，而不是返回其值。这在
C++中是一个重要的概念，尤其在涉及到大对象或链式操作时，可以提高性能和效率。
int a = 5;
int& ref = a; // ref 是 a 的引用
ref = 10; // 修改 ref 实际上修改了 a
std::cout << a; // 输出 10
返回引用的示例详解
#include <iostream>
class Array {
public:
int arr[5]; // 存储5个整数的数组
Array() { // 构造函数，初始化数组
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
arr[i] = i; // 将 arr[0] 到 arr[4] 初始化为 0 到 4
}
}
// 重载下标操作符，返回元素的引用
int& operator[](size_t index) {
return arr[index]; // 返回数组中某个元素的引用
}
};
int main() {
Array myArray;
// 通过返回引用直接修改数组元素
myArray[2] = 10;
// 输出修改后的数组
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
std::cout << myArray[i] << " ";
}
std::cout << std::endl;
return 0;
}
返回引用的工作原理
-
重载下标操作符：
operator[]被重载，使得我们可以使用myArray[i]来访问arr数组的元素。
int& operator[](size_t index)返回arr[index]的引用。 -
使用引用：
当你执行myArray[2] = 10;时，实际上是修改arr数组中第 2 个元素的值。
由于operator[]返回的是引用，所以你直接在数组中修改值，而不是创建其副本。
返回引用的好处
- 避免复制：当返回对象的引用时，不会创建对象的副本，这可以节省内存和时间，尤其是对于大型对象。
- 允许链式操作：返回引用可以让你链式调用多个操作。
注意事项
- 确保引用有效：返回引用时要确保所引用的对象在使用期间是有效的。若引用一个局部变量的地址，则会导致未定义行为。
int& func() {
int temp = 5; // 临时变量
return temp; // 返回局部变量的引用（不安全）
}
上面的代码是错误的，因为 temp 在函数结束后被销毁。
- 避免返回临时对象的引用：临时对象在作用域结束后会被销毁，因此不应返回临时对象的引用。