02-运算符重载

11.1　运算符重载

下面介绍一种使对象操作更美观的技术。运算符重载是一种形式的C++多态。第8章介绍了C++是如何使用户能够定义多个名称相同但特征标（参数列表）不同的函数的。这被称为函数重载或函数多态，旨在让您能够用同名的函数来完成相同的基本操作，即使这种操作被用于不同的数据类型（想象一下，如果必须对不同的物体使用不同的动词，如抬起左脚（lift_lft），拿起汤匙（lift_sp），英语将会多么笨拙）。运算符重载将重载的概念扩展到运算符上，允许赋予C++运算符多种含义。实际上，很多C++（也包括C语言）运算符已经被重载。例如，将*运算符用于地址，将得到存储在这个地址中的值；但将它用于两个数字时，得到的将是它们的乘积。C++根据操作数的数目和类型来决定采用哪种操作。

C++允许将运算符重载扩展到用户定义的类型，例如，允许使用+将两个对象相加。编译器将根据操作数的数目和类型决定使用哪种加法定义。重载运算符可使代码看起来更自然。例如，将两个数组相加是一种常见的运算。通常，需要使用下面这样的for循环来实现：

for (int i = 0; i < 20; i++)
       evening[i] = sam[i] + janet[i]; // add element by element

但在C++中，可以定义一个表示数组的类，并重载+运算符。于是便可以有这样的语句：

evening = sam + janet; // add two array objects

这种简单的加法表示法隐藏了内部机理，并强调了实质，这是OOP的另一个目标。

要重载运算符，需使用被称为运算符函数的特殊函数形式。运算符函数的格式如下：

operatorop(argument-list)

例如，operator +()重载+运算符，operator ()重载运算符。op必须是有效的C++运算符，不能虚构一个新的符号。例如，不能有operator@()这样的函数，因为C++中没有@运算符。然而，operator 函数将重载[ ]运算符，因为[ ]是数组索引运算符。例如，假设有一个Salesperson类，并为它定义了一个operator +()成员函数，以重载+运算符，以便能够将两个Salesperson对象的销售额相加，则如果district2、sid和sara都是Salesperson类对象，便可以编写这样的等式：

district2 = sid + sara;

编译器发现，操作数是Salesperson类对象，因此使用相应的运算符函数替换上述运算符：

district2 = sid.operator+(sara);

然后该函数将隐式地使用sid（因为它调用了方法），而显式地使用sara对象（因为它被作为参数传递），来计算总和，并返回这个值。当然最重要的是，可以使用简便的+运算符表示法，而不必使用笨拙的函数表示法。

虽然C++对运算符重载做了一些限制，但了解重载的工作方式后，这些限制就很容易理解了。因此，下面首先通过一些示例对运算符重载进行阐述，然后再讨论这些限制。