运算符重载是C++中通过函数重载为自定义类型赋予标准运算符新行为的机制，使对象能像基本类型一样使用+、-、==等操作，提升代码可读性。它本质是函数重载，可通过成员或非成员（如友元）函数实现：成员函数适用于左操作数为当前类对象的情形，如Complex operator+(const Complex& other)；友元函数则支持对称操作或左操作数非本类对象的情况，如double与Complex相加。并非所有运算符都可重载，::、.、.*、?:和sizeof不可重载。常见重载包括赋值运算符=（必须为成员函数并返回引用以支持链式赋值）、比较运算符==与!=（常以非成员函数实现）、下标运算符[]（必须为成员函数，提供const与非const版本）以及输入输出运算符（只能为非成员函数，因左操作数为流类型）。重载时需保持语义一致、避免滥用、注意返回类型、处理自赋值，并结合三法则管理内存。合理使用运算符重载可使类接口更自然，贴近内置类型行为。
在C++中，运算符重载是一种允许我们为自定义类型（如类或结构体）赋予标准运算符新行为的机制。通过重载，我们可以让对象像基本数据类型一样使用+、-、==等操作符，使代码更直观、易读。
什么是运算符重载
运算符重载的本质是函数重载。它允许我们重新定义已有运算符对用户自定义类型的操作方式。比如，可以让两个Complex（复数）对象相加：c1 + c2，而不是调用c1.add(c2)。
不是所有运算符都能被重载，例如::、.、.*、?:和sizeof不能重载。大多数其他运算符都可以。
如何重载运算符
运算符重载可以通过成员函数或非成员函数（通常是友元函数）实现。选择哪种方式取决于具体场景。
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成员函数方式
适用于那些需要访问私有成员且左操作数是当前类对象的情况，常见于二元运算符中左操作数隐式为*this的情形。
例如重载+运算符：
class Complex {private: double real, imag;public: Complex(double r = 0, double i = 0) : real(r), imag(i) {} // 成员函数重载 + Complex operator+(const Complex& other) const { return Complex(real + other.real, imag + other.imag); } void print() const { cout << real << " + " << imag << "i" << endl; }};// 使用Complex a(3, 4), b(1, 2);Complex c = a + b; // 等价于 a.operator+(b)c.print();
友元函数方式
当需要对称性操作，或者左操作数不是本类对象时（比如int + Complex），使用友元函数更合适。
例如重载+支持整数与复数相加：
class Complex {private: double real, imag;public: Complex(double r = 0, double i = 0) : real(r), imag(i) {} // 声明友元函数 friend Complex operator+(const Complex& c, double d); friend Complex operator+(double d, const Complex& c); void print() const;};// 定义友元函数Complex operator+(const Complex& c, double d) { return Complex(c.real + d, c.imag);}Complex operator+(double d, const Complex& c) { return Complex(c.real + d, c.imag); // 复用上面的逻辑}
常见运算符重载示例
1. 赋值运算符 =
赋值运算符必须作为成员函数重载，并返回引用以支持连续赋值（如a = b = c）。
Complex& operator=(const Complex& other) { if (this != &other) { // 防止自赋值 real = other.real; imag = other.imag; } return *this;}
2. 比较运算符 == 和 !=
通常以非成员函数形式实现，便于两边类型一致或可转换。
bool operator==(const Complex& a, const Complex& b) { return (a.real == b.real) && (a.imag == b.imag);}bool operator!=(const Complex& a, const Complex& b) { return !(a == b);}
3. 下标运算符 []
必须作为成员函数重载，常用于模拟数组访问。
class MyArray { int arr[10];public: int& operator[](int index) { // 非const版本 return arr[index]; } const int& operator[](int index) const { // const版本 return arr[index]; }};
4. 输入输出运算符 >
只能用非成员函数实现，因为左操作数是std::ostream或std::istream。
ostream& operator<<(ostream& os, const Complex& c) { os << c.real << " + " << c.imag <>(istream& is, Complex& c) { is >> c.real >> c.imag; return is;}
注意事项与最佳实践
运算符重载虽然强大，但也容易误用。以下是一些关键点：
保持语义一致性：重载的运算符应尽量符合其原有含义。比如+应该做“加法”，不要用来做减法。 避免过度重载：不必要的重载会让代码难以理解。 注意返回类型：比如[]要返回引用才能赋值；=要返回*this的引用。 处理自赋值：在赋值运算符中检查是否this == &other。 内存管理：如果类涉及动态内存，记得正确实现拷贝构造函数、赋值运算符和析构函数（遵循三法则或五法则）。
基本上就这些。掌握运算符重载能让你的C++类接口更自然、更贴近内置类型的行为。关键是合理使用，不滥用。
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