C++重载运算符的规则

Posted 2022-12-04 Linux编程学堂

重载运算符的规则

C++不允许用户自己定义新的运算符，只能对已有的C++运算符进行重载。C++中绝大部分的运算符允许重载，例如：

+  -  *  /  %  ^  &  |  ~  !  =  <  >  +=  -=  *=  /=  %=  ^=  &=  |=  <<  >>  <<=  >>=  ==  !=  <=  >=  &&  ||  ++  --  ,  ->*  ->  ()  []

不能重载的运算符只有5个：

1. . --- （成员访问运算符）
2. .* --- （成员指针访问运算符）
3. :: --- （域运算符）
4. sizeof --- （长度运算符）
5. ?: --- （条件运算符）

前两个运算符不能被重载是为了保证访问成员的功能不能被改变，域运算符和sizeof运算符的运算对象是类型，而不是变量或一般表达式，不具备重载的特征。

重载不能改变运算符运算对象（即操作数）的个数。如关系运算符“>”和“<”等是双目运算符，重载后仍为双目运算符，需要两个参数。运算符“+”，“-”，“*”，“&”等既可以作为单目运算符，也可以作为双目运算符，可以分别将它们重载为单目运算符或双目运算符。

重载不能改变运算符的优先级别。例如“*”和“/”优先于“+”和“-”，不论怎么样进行重载，各运算符之间的优先级别不会改变。有时在程序中希望改变某些运算符的优先级，也只能使用圆括号的办法强制改变重载运算符的运算顺序。

重载不能改变运算符的结合性。如赋值运算符“=”是右结合性（自右至左），重载后仍为右结合性。

重载运算符的函数不能有默认的参数。否则，就改变了运算符参数的个数，与前面第三点矛盾。

重载的运算符必须和用户定义的自定义类型的对象一起使用，其参数至少应有一个是类对象（或类对象的引用）。也就是说，参数不能全部是C++的标准类型，以防止用户修改用于标准类型数据的运算符的性质，如下面这样是不对的：

int operator +(int a, int b)

return (a - b);

原来C/C++提供运算符 + 的作用是对两个数相加，那么，上面对运算符+进行重载，企图通过重载使它的作用改为两个数相减。如果允许这样重载的话，如果有表达式 4 + 3，它的结果是执行 (4 - 3) = 1的结果，那么，与常规的加法算术运算不同，这是不允许的。

所以，重载运算符，操作的参数类型，不能够完全都是C/C++语法已经定义的数据类型，否则，就是修改了C/C++语法定义的运算符操作规则。

用于类对象的运算符一般必须重载，但是，有两个例外，运算符“=”和“&”不必用户重载，但是，可以重载。

（1）赋值运算符“=”可以用于每一个类对象，可以利用它在同类对象之间相互赋值。可以用赋值运算符“=”对类的对象赋值，这是因为系统已为每一个新声明的类重载了一个赋值运算符，它的作用是逐个复制类的成员变量。由于可以认为它是系统提供的默认的对象赋值运算符，可以直接用于对象间的赋值，不必自己进行重载，但是，有时系统提供的默认的对象赋值运算符不能满足程序的要求，例如，成员变量中包含指向动态分配内存的指针成员时，在复制此成员时就可能出现危险。在这种情况下，就需要自己重载赋值运算符。

（2）地址运算符“&”也不必重载，它能返回类对象在内存中的起始地址。

从理论上来说，可以将一个运算符重载为执行任意的操作，只要我们在重载的运算符函数中自己写代码操作就可以了。

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