C++运算符重载剖析

庞新法 PANG Xin-fa

（陕西省委党校科技教研部，西安 710061）

（Shaanxi Province Party School of the CPC，Xi'an 710061，China）

1 绪论

自然语言中的“一词多义”，反映到程序中就是重载。例如“行动”、“银行”，“行”到底发何音，是何意，要根据上下文理解。

在C语言中，运算符符“-”既表示两数相减,又表示取一个数的相反数;既可作用于整型数据,又可作用于实型、指针等其它类型的数据，这就是运算符重载。C++是C功能的扩充，比C更完善，更全面。

所谓运算符重载就是同一个运算符，根据不同的数据类型有着不同的含义和运算，具体含义要根据上下文理解。重载扩充了C++预定义的运算符的运算范围，运算符既可对已有数据类型进行运算，又可对用户自己定义的新类型数据进行运算，方便编程。

2 运算符重载语法形式

格式：函数类型operator运算符（形参表）

{函数体；}

功能：operator与运算符的组合就是函数名。

运算符重载实质就是函数重载，C++在编译过程中，把operator与运算符的组合解释为函数名，然后按照函数的定义、引用处理。

例1 class Co//复数类

可重载的运算符

可重载的运算符

3 运算符重载的规

①重载的运算符有限制。②不能改变原运算符的优先级、结合性、操作数的个数、语法结构。③对已有的C++运算符重载。④当运算符重载为类的成员函数时，函数的参数个数比原来的操作个数要少一个。原因是成员函数通过this指针隐式地访问类对象的参数；当重载为类的友元函数时，参数个数与原操作数个数相同。⑤运算符重载实质上是函数重载，因此编译程序按照函数重载的处理办法对运算符重载进行处理。⑥旧类型旧含义，新类型新含义，新含义与旧含义功能相似。

4 运算符重载形式

4.1 重载为类的成员函数 如例1所示。程序中出现的表达式：x+y编译程序将给解释为：x.operator+(y),其中，x和y是Co类的对象。operator+()是运算+的重载函数。该运算符重载函数仅有一个参数y。可见，当重载为成员函数时，双目运算符仅有一个参数。对单目运算符，重载为成员函数时，不能再显式说明参数。重载为成员函数时，总时隐含了一个参数，该参数是this指针。this指针是指向调用该成员函数对象的指针。

4.2 重载为友元函数 运算符重载函数还可以为友元函数。当重载友元函数时，将没有隐含的参数this指针。这样，对双目运算符，友元函数有2个参数，对单目运算符，友元函数有一个参数。但是，有些运行符不能重载为友元函数，它们是：=,(),[]和-＞。

重载为友元函数的运算符重载函数的定义格式如下：

对于双目运算符，重载为成员函数时，仅一个参数，另一个被隐含；重载为友元函数时，有两个参数，没有隐含参数。因此，程序中出现的x+y编译程序解释为：operator+(x,y)调用函数Co operator+(const coplex&c1,const Co&c2)进行求值。

5 重载输出流运算符＜＜

例3 class Co//复数类

6 结语

多态性是面向对象程序设计的重要支柱之一，而运算符重载又是实现多态性的一个重要途径。运算符重载使得程序员把运算符的使用扩展到操作数是对象的情况，由运算符构成的表达式常常比函数调用更简洁易懂，熟练掌握运算符重载，以提高C++编程能力。

[1]钱能.C++程序设计教程[M].清华大学出版社，2006.

[2]郑莉.C++语言程序设计[M].清华大学出版社，2002.

[3]杨俊清.C++程序设计[M].西安电子科技大学出版社，2003.