1.运算符重载基础

所谓重载，就是赋予新的含义。函数重载（Function Overloading）可以让一个函数名有多种功能，在不同情况下进行不同的操作。运算符重载（Operator Overloading）也是一个道理，同一个运算符可以有不同的功能。

实际上，我们已经在不知不觉中使用了运算符重载。例如，+号可以对不同类型（int、float 等）的数据进行加法操作；<<既是位移运算符，又可以配合 cout 向控制台输出数据。C++ 本身已经对这些运算符进行了重载。

运算符重载其实就是定义一个函数，在函数体内实现想要的功能，当用到该运算符时，编译器会自动调用这个函数。也就是说，运算符重载是通过函数实现的，它本质上是函数重载。

运算符重载的格式为：

返回值类型 operator 运算符名称 (形参表列){
    //TODO:
}

operator是关键字，专门用于定义重载运算符的函数。我们可以将operator 运算符名称这一部分看做函数名，对于上面的代码，函数名就是operator+。

运算符重载函数除了函数名有特定的格式，其它地方和普通函数并没有区别。

2.运算符重载规则

  • 并不是所有的运算符都可以重载。能够重载的运算符包括：[]是下标运算符，()是函数调用运算符。自增自减运算符的前置和后置形式都可以重载。长度运算符sizeof、条件运算符: ?、成员选择符.和域解析运算符::不能被重载。
+  -  *  /  %  ^  &  |  ~  !  =  <  >  +=  -=  *=  /=  %=  ^=  &=  |=  <<  >>  <<=  >>=  ==  !=  <=  >=  &&  ||  ++  --  ,  ->*  ->  ()  []  new  new[]  delete  delete[]
  • 重载不能改变运算符的优先级和结合性。
  • 重载不会改变运算符的用法，原有有几个操作数、操作数在左边还是在右边，这些都不会改变。例如~号右边只有一个操作数，+号总是出现在两个操作数之间，重载后也必须如此。
  • 运算符重载函数不能有默认的参数，否则就改变了运算符操作数的个数，这显然是错误的。
  • 运算符重载函数既可以作为类的成员函数，也可以作为全局函数。将运算符重载函数作为类的成员函数时，二元运算符的参数只有一个，一元运算符不需要参数。之所以少一个参数，是因为这个参数是隐含的。另外，将运算符重载函数作为全局函数时，一般都需要在类中将该函数声明为友元函数。原因很简单，该函数大部分情况下都需要使用类的 private 成员。
  • 箭头运算符->、下标运算符[ ]、函数调用运算符( )、赋值运算符=只能以成员函数的形式重载。

3.成员函数还是全局函数（友元函数）的形式重载运算符

C++ 只会对成员函数的参数进行类型转换，而不会对调用成员函数的对象进行类型转换。以下面的语句为例：

obj.func(params);

编译器不会尝试对 obj 进行任何类型转换，它有 func() 成员函数就调用，没有就报错。而对于实参 params，编译器会“拼命地”将它转换为形参的类型。
我们首先要明白，运算符重载的初衷是给类添加新的功能，方便类的运算，它作为类的成员函数是理所应当的，是首选的。不过，类的成员函数不能对称地处理数据，程序员必须在（参与运算的）所有类型的内部都重载当前的运算符。