??????????????????????????????????????? ?食用指南：本文在有C基礎的情況下食用更佳???

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? 🍀本文前置知識：?C++類?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??今日夜電波：クリームソーダとシャンデリア—Edo_Ame江戶糖

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💓一、運算符重載基本概念

什么是運算符重載？

運算符重載簡要干貨

可重載的運算符有哪些？?

💗二、前置知識-友元函數?

?什么是友元函數？

?友元函數的語法

?💞三、運算符重載

運算符重載的語法

一步一步帶你實現運算符重載（以<<為例）

運算符重載作為成員函數以及全局函數的實現（以+為例）

全局函數

成員函數

💕四、++和--運算符重載?（重要、常用）

💘具體實現用例?

一、運算符重載基本概念

什么是運算符重載？

????????運算符重載，就是對已有的運算符重新進行定義，賦予其另一種功能，以適應不同
的數據類型。
????????運算符重載(operator overloading)只是一種”語法上的方便”,也就是它只是另一種函
數調用的方式。

????????在 c++中，可以定義一個處理類的新運算符。這種定義很像一個普通的函數定義，只是函數的名字由關鍵字 operator 及其緊跟的運算符組成。 差別僅此而已。它像任何其他函數一樣也是一個函數，當編譯器遇到適當的模式時，就會調用這個函數。

運算符重載簡要干貨

????????運算符重載的目的：簡化操作讓已有的運算符適應適應不同的數據類型。
????????語法：函數的名字由關鍵字operator及其緊跟的運算符組成
????????比如：重載+運算符 ==>? ? ?operator+ 重載=號運算? ? ?==>? ? ?operator=
????????注意：重載運算符不要更改運算符的本質操作（+是數據的相加不要重載成相減）

? ? ? ? ?栗子：（以下為重載了<<運算符的類）

class Data
{friend ostream& operator<<(ostream& out, Data& ob);//友元函數，經常與運算符重載搭配使用
private:int a;int b;
public:Data(){cout << "無參的構造函數" << endl;a = 0;b = 0;}Data(int a, int b) :a(a), b(b){cout << "有參構造" << endl;//this‐>a = a;//this‐>b = b;}void showData(void){cout << "a = " << a << ", b= " << b << endl;}~Data(){cout << "析構函數函數" << endl;}
};ostream& operator<<(ostream& out, Data& ob){out << "a = " << ob.a << ", b = " << ob.b;return out;}

? ? ? ? 解釋：

????????為了簡化類中訪問私有數據較為困難的問題，運用友元函數（下小點會提到）同重載運算符的結合，得以運用我們較為常用的<<直接輸出數據。

可重載的運算符有哪些？?

????????幾乎 C 中所有的運算符都可以重載，但運算符重載的使用時相當受限制的。特別是不能使用 C 中當前沒有意義的運算符(例如用**求冪)不能改變運算符優先級，不能改變運算符的參數個數。這樣的限制有意義，否則，所有這些行為產生的運算符只會混淆而不是澄清寓語意。

? ? ? ? 一張圖囊括~?

二、前置知識-友元函數?

?什么是友元函數？

一句話概括：C++允許友元訪問私有數據。

?友元函數的語法

friend+定義的函數

? ? ? 注意：? friend關鍵字只出現在聲明處其他類、類成員函數、全局函數都可聲明為友元友元函數不是類的成員，不帶this指針友元函數可訪問對象任意成員屬性，包括私有屬性。

????????栗子：（創建一個房間類，你只準許你的朋友進入你的臥室，但是客廳是誰都可以進的）

class Room{//將goodGayVisit作為類的友元函數//goodGayVisit 訪問 類中所有數據 但是 它不是類的成員friend void goodGayVisit(Room & room);private:string bedRoom;//臥室public:string sittingRoom;//客廳public: Room(){this-> bedRoom = "臥室";this-> sittingRoom = "客廳";}};// 普通全局函數 作為 類的友元//好基友 訪問 我的房間void goodGayVisit(Room & room){cout << "好基友訪問了你的" << room.sittingRoom << endl;cout << "好基友訪問了你的" << room.bedRoom << endl;//ok}void test01(){Room myRoom;goodGayVisit(myRoom);
}

? ? ? ? friend在這里可以訪問對象任意成員屬性，包括私有屬性。因此，本來不能訪問的私有數據，在friend的情況下就可以訪問了！結果如下：

? ? ? ? 此為普通全局函數作為類的友元。當然，也有類的某個成員函數作為另一個類的友元；一個類整體作為另一個類的友元等等。

????????而我們的友元函數大多應用在重載運算符上！

?????????本文僅僅對友元函數做簡單介紹，如果大家需要詳解，請在評論區或者私信踢我一腳o(╯□╰)o，作者肯定會出一篇的！

?三、運算符重載

運算符重載的語法

（根據自身改變的返回類型）operator + 重載的運算符（根據實際情況改變的傳參）

函數聲明：運算符重載是通過在類中定義特殊的成員函數來實現的。這些成員函數被稱為運算符重載函數。例如，如果要重載"+"運算符，則需要在類中聲明一個名為"operator+"的函數。
函數名：運算符重載函數的命名規則是以"operator"關鍵字開始，后面跟著要重載的運算符符號。例如，要重載"+“運算符，函數名應為"operator+”。
參數列表：運算符重載函數的參數列表取決于所重載的運算符。例如，對于二元運算符如"+", “-”, “*”, “/“等，參數列表應包含一個額外的參數，表示右操作數。對于一元運算符如”++”, "– – "等，參數列表不需要額外的參數。
返回類型：運算符重載函數的返回類型取決于所重載的運算符。例如，對于"+"運算符，返回類型通常是所操作對象的類型。
成員函數或友元函數：運算符重載函數可以作為類的成員函數或友元函數來定義。成員函數形式的運算符重載函數將使用對象本身作為左操作數，而友元函數形式的運算符重載函數將不使用任何對象。

一步一步帶你實現運算符重載（以<<為例）

? ? ? ? 注意：此代碼未能實現重載 下文為對用cout來輸出類的一個引入

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 01
#include <iostream>
#include<string.h>using namespace std;class Person{private:char* name;int num;public:Person(char* name, int num){this-> name = new char[strlen(name) + 1];strcpy(this-> name, name);this-> num = num;cout << "有參構造" << endl;}//普通的成員函數void printPerson(void){cout << "name = " << name << ", num = " << num << endl;}~Person(){if (this-> name != NULL){delete[] this-> name;this-> name = NULL;}cout << "析構函數" << endl;}};int main(int argc, char* argv[]){char arr[] = "lucy";Person ob1(arr, 18);//普通的成員函數 遍歷信息//ob1.printPerson();//cout默認輸出方式 無法識別 自定義對象 輸出格式cout<<ob1<<endl;//errreturn 0;}

? ? ? ? 運行改代碼，我們發現編譯器報錯！如下圖：

?????????這個時候我們就需要對運算符進行重載了！

????????那么問題又來了？如何重載運算符呢？根據上文所提到的語法，我們做出以下的操作：

????????運用operator來重載<<運算符

 ostream& operator<<(ostream& out, Person& ob)//out=cout, ob =ob1{//重新實現 輸出格式out << ob.name << ", " << ob.num;//每次執行為 返回值得到coutreturn out;}

? ? ? ? 注意：ostream為cout的類型，定義ostream&為返回類型是為了作為起到鏈接的效果，如:

cout<<ob1<<ob2<<endl;ostream&返回out，然后再次被后面所調用，一直反復調用下去。

????????然而，進行了運算符重載，就能實現我們想要的效果了嗎？答案是不能，見下圖：

?????????造成這樣的原因是什么呢？還是類的封裝問題，私有的數據不能被外界所訪問！這時，我們就需要用到友元函數來幫助我們實現了！

?????????于是，我們將operator<<設置成友元：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 01
#include <iostream>
#include<string.h>using namespace std;class Person{//設置成友元函數 在函數內 訪問Person類中的所有數據friend ostream & operator<<(ostream & out, Person & ob);private:char* name;int num;public:Person(char* name, int num){this-> name = new char[strlen(name) + 1];strcpy(this-> name, name);this-> num = num;cout << "有參構造" << endl;}//普通的成員函數void printPerson(void){cout << "name = " << name << ", num = " << num << endl;}~Person(){if (this-> name != NULL){delete[] this-> name;this-> name = NULL;}cout << "析構函數" << endl;}};ostream& operator<<(ostream& out, Person& ob)//out=cout, ob =ob1{//重新實現 輸出格式out << ob.name << ", " << ob.num;//每次執行為 返回值得到coutreturn out;}int main(int argc, char* argv[]){char arr[] = "lucy";Person ob1(arr, 18);//普通的成員函數 遍歷信息//ob1.printPerson();//cout默認輸出方式 無法識別 自定義對象 輸出格式cout<<ob1<<endl;//errreturn 0;}

? ? ? ? 實現效果如下：

運算符重載作為成員函數以及全局函數的實現（以+為例）

全局函數

????????這里同上面的栗子大致一樣，不過多敘述

#include <iostream>#include<string.h>using namespace std;class Person{//設置成友元函數 在函數內 訪問Person類中的所有數據friend ostream & operator<<(ostream & out, Person & ob);friend Person operator+(Person & ob1, Person & ob2);private:char* name;int num;public:Person(){this-> name = NULL;this-> num = 0;cout << "無參構造" << endl;}Person(char* name, int num){this-> name = new char[strlen(name) + 1];strcpy(this-> name, name);this-> num = num;cout << "有參構造" << endl;}//普通的成員函數void printPerson(void){cout << "name = " << name << ", num = " << num << endl;}~Person(){if (this-> name != NULL){delete[] this-> name;this-> name = NULL;}cout << "析構函數" << endl;}};//全局函數作為友元 完成運算符重載<<ostream & operator<<(ostream & out, Person & ob)//out=cout, ob =ob1{//重新實現 輸出格式out << ob.name << ", " << ob.num;//每次執行為 返回值得到coutreturn out;}//全局函數作為友元 完成運算符重載+Person operator+(Person & ob1, Person & ob2)//ob1 ob2{ //name+name(字符串追加)char* tmp_name = new char[strlen(ob1.name) + strlen(ob2.name) + 1];strcpy(tmp_name, ob1.name);strcat(tmp_name, ob2.name);//num+num（數值相加）int tmp_num = ob1.num + ob2.num;Person tmp(tmp_name, tmp_num);//釋放tmp_name的空間if (tmp_name != NULL){delete[] tmp_name;tmp_name = NULL;}return tmp;}void test02(){char arr[] = "lucy";Person ob1(arr, 18);  char arr2[] = "bob";Person ob2(arr2, 19);cout << ob1 << endl;cout << ob2 << endl;//Person ob3 = operator+(ob1,ob2);Person ob3 = ob1 + ob2;cout << ob3 << endl;}int main(int argc, char* argv[]){test02();return 0;}

成員函數

#include <iostream>#include<string.h>using namespace std;class Person{ //設置成友元函數 在函數內 訪問Person類中的所有數據friend ostream & operator<<(ostream & out, Person & ob);private:char* name;int num;public:Person(){this-> name = NULL;this-> num = 0;cout << "無參構造" << endl;}Person(char* name, int num){this-> name = new char[strlen(name) + 1];strcpy(this-> name, name);this-> num = num;cout << "有參構造" << endl;}//成員函數 完成運算符重載 ob1用this代替 ob2用參數ob代替Person operator+(Person & ob){//this ==> &ob1//name+name(字符串追加)char* tmp_name = new char[strlen(this-> name) + strlen(ob.name) + 1];strcpy(tmp_name, this-> name);strcat(tmp_name, ob.name);//num+num（數值相加）int tmp_num = this-> num + ob.num;Person tmp(tmp_name, tmp_num);//釋放tmp_name的空間if (tmp_name != NULL){delete[] tmp_name;tmp_name = NULL;}return tmp;}//普通的成員函數void printPerson(void){cout << "name = " << name << ", num = " << num << endl;}~Person(){if (this-> name != NULL){delete[] this-> name;this-> name = NULL;}cout << "析構函數" << endl;}};//全局函數作為友元 完成運算符重載<<ostream & operator<<(ostream & out, Person & ob)//out=cout, ob =ob1{//重新實現 輸出格式out << ob.name << ", " << ob.num;//每次執行為 返回值得到coutreturn out;}void test03(){char arr[] = "lucy";char arr2[] = "bob";Person ob1(arr, 18);Person ob2(arr2, 19);//Person ob3 = ob1.operator+(ob2);Person ob3 = ob1 + ob2;cout << ob3 << endl;}int main(int argc, char* argv[]){ test03();return 0;}

? ? ? ? 在運算符重載運算符時，如果我們以成員函數的方式定義，則可以直接訪問類中的數據，無需再使用友元函數來定義。因此我們在重載運算符時最好是以成員函數的方式重載！

四、++和--運算符重載?（重要、常用）

? ? ? ? 不知道大家有沒有一個疑惑如果我們實現前置+ +、后置+ +以及前置- -、后置--，運用operator時如何區分他們呢？

? ? ? ? 此時，我們又要提到一個概念，當編譯器看到++a(前置++)，它就調用operator++(a),當編譯器看到a++（后置++），它就會去調用operator++(a,int)。 - -也是同樣的道理，具體實現如下：

具體實現用例?

#include <iostream>using namespace std;class Data{friend ostream & operator<<(ostream & out, Data & ob);private:int a;int b;public:Data(){cout << "無參的構造函數" << endl;a = 0;b = 0;}Data(int a, int b) :a(a), b(b){cout << "有參構造" << endl;//this‐>a = a;//this‐>b = b;}void showData(void){cout << "a = " << a << ", b= " << b << endl;}~Data(){cout << "析構函數函數" << endl;}//成員函數 重載前置++ ++ob1 (先加 后使用)//編譯器 默認識別 operator++(a) //但是a可以用this代替 從而化簡 operator++()Data & operator++()//++ob1{ //先加a++;//this‐>a = this‐>a +1b++;//this‐>b = this‐>b +1//后使用return *this;}//成員函數 重載后置++ ob1++ (先使用 后加)//編譯器 默認識別 operator++(a,int) //但是a可以用this代替 從而化簡 operator ++(int)Data & operator++(int)//ob1++{//先使用(備份加之前的值)static Data old = *this;//后加a++;b++;//返回備份值return old;}//重載前置‐‐ ‐‐ob3//編譯器 默認識別 operator++(a) //但是a可以用this代替 從而化簡 operator‐‐()Data & operator--(){//先減a--;b--;//后使用(返回)return *this;}//重載后‐‐ ob4‐‐//編譯器 默認識別 operator++(a,int) //但是a可以用this代替 從而化簡 operator++(int)Data & operator--(int){//先使用static Data old = *this;//再減a--;b--;return old;}};//普通全局函數 作為類的友元 重載<<運算符ostream & operator<<(ostream & out, Data & ob){out << "a = " << ob.a << ", b = " << ob.b;return out;}void test01(){Data ob1(10, 20);ob1.showData();//重載<<直接輸出自定義對象的值//operator<<(cout,ob1);cout << ob1 << endl;//成員函數 重載 ++運算符cout << ++ob1 << endl;Data ob2(10, 20);cout << ob2++ << endl;cout << ob2 << endl;//成員函數 重載 ‐‐運算符Data ob3(10, 20);cout << "ob3 " << ob3 << endl;cout << --ob3 << endl;Data ob4(10, 20);cout << "ob4 " << ob4 << endl;cout << ob4-- << endl;cout << "ob4 " << ob4 << endl; }int main(int argc, char* argv[]){test01();return 0;}

????????效果如下：?