C++运算符重载需遵循规则，不能重载如.、::等运算符，优先级不变；成员函数用于需访问私有成员或左操作数为类对象的情况，如赋值运算符；全局函数适用于支持隐式转换或左操作数非类对象的情况，如流输出运算符；返回类型应符合语义，算术运算返回新对象，赋值返回引用以支持链式操作。
C++运算符重载允许我们自定义运算符的行为，但必须遵循一些规则。选择成员函数还是全局函数实现重载，取决于运算符的特性和类的设计。
解决方案
C++运算符重载，本质上是赋予运算符新的含义，让它们能作用于自定义类型。但并非所有运算符都能重载，例如
.
、
.*
、
::
、
sizeof
和
?:
就不能。重载后的运算符，其优先级和结合性保持不变。
运算符重载可以通过两种方式实现：成员函数和全局函数。选择哪种方式，需要根据具体情况判断。
何时使用成员函数重载运算符？
当运算符需要访问类的私有成员，或者运算符左侧的操作数必须是该类的对象时，通常选择成员函数。例如，赋值运算符
=
、下标运算符
[]
、函数调用运算符
()
以及成员访问运算符
->
必须是成员函数。
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考虑一个简单的
Vector2D
类：
class Vector2D { private: double x, y; public: Vector2D(double x = 0, double y = 0) : x(x), y(y) {} // 使用成员函数重载加法运算符 Vector2D operator+(const Vector2D& other) const { return Vector2D(x + other.x, y + other.y); } // 使用成员函数重载输出运算符（不推荐，更好的方式见下文） /* std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Vector2D& v) { os << "(" << v.x << ", " << v.y << ")"; return os; } */ double getX() const { return x; } double getY() const { return y; } };
在这里，
operator+
被定义为
Vector2D
的成员函数。这意味着
v1 + v2
实际上是
v1.operator+(v2)
的调用。
何时使用全局函数重载运算符？
当运算符需要支持隐式类型转换，或者运算符左侧的操作数不是该类的对象时，通常选择全局函数。一个典型的例子是流插入运算符
<<
和流提取运算符
>>
。
继续上面的
Vector2D
类，如果我们想使用
std::cout << v1
输出向量，将
operator<<
定义为成员函数是不合适的，因为
std::cout
不是
Vector2D
类的对象。正确的做法是将其定义为全局函数：
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Vector2D& v) { os << "(" << v.getX() << ", " << v.getY() << ")"; return os; }
注意，为了访问
Vector2D
的私有成员
x
和
y
，我们需要提供
getX()
和
getY()
这样的访问器方法，或者将
operator<<
声明为
Vector2D
类的友元函数。友元函数可以访问类的私有成员，但它不是类的成员函数。
class Vector2D { private: double x, y; public: Vector2D(double x = 0, double y = 0) : x(x), y(y) {} friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Vector2D& v); double getX() const { return x; } double getY() const { return y; } }; std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Vector2D& v) { os << "(" << v.x << ", " << v.y << ")"; return os; }
运算符重载应该返回什么？
运算符重载的返回值类型应该与运算符的语义保持一致。例如，算术运算符（如
+
、
-
、
*
、
/
）通常返回一个新的对象，赋值运算符（如
=
、
+=
、
-=
）通常返回对左侧操作数的引用，比较运算符（如
==
、
!=
、
<
、
>
）通常返回
类型。
赋值运算符返回引用是为了支持链式赋值，例如
a = b = c
。
class MyInt { private: int value; public: MyInt(int value = 0) : value(value) {} MyInt& operator=(const MyInt& other) { value = other.value; return *this; } int getValue() const { return value; } }; int main() { MyInt a(1), b(2), c(3); a = b = c; // 链式赋值 std::cout << a.getValue() << std::endl; // 输出 3 return 0; }
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