C++初阶——运算符重载

前言：前面介绍过了函数重载，C++为了增强代码的可读性引入了运算符重载的概念，运算符重载是具有特殊函数名的函数，也具有其返回值类型。
下文博主将通过自定义类型日期类的比较引出运算符重载，以此凸显运算符重载提高代码可读性的优点。

自定义类型比较

以整型和日期类为例：我们定义两个整型变量i，j，可以通过<比较它们的大小，但是我们实例化两个日期类对象d1，d2，如果我们想要比较它们的大小，该怎么做？
答：可以写一个比较Date的成员函数！

class Date {
public:Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1){cout << "Date()" << endl;_year = year;_month = month;_day = day;}
//private:int _year;int _month;int _day;
};
bool Dateless(const Date& d1, const Date& d2)
{if (d1._year < d2._year) {return true;}else if (d1._year == d2._year && d1._month < d2._month) {return true;}else if (d1._year == d2._year && d1._month == d2._month && d1._day < d2._day) {return true;}else {return false;}
}
int main()
{int i = 10, j = 20;Date d1(2023, 8, 12);Date d2(2022, 8, 12);cout << Dateless(d1,d2) << endl;//i < j; // 语言自带的类型//d1 < d2; //自定义类型return 0;
}

但是Dateless不能直观地让使用者知道程序设计的是前者大还是后者大。我们可不可以使用运算符比较自定义类型？写成d1<d2这样的形式？

运算符重载

我们定义了日期类，编译器无法比较它们的大小，但是我们可以通过运算符重载来重新定义运算符的作用，以达到是运算符对自定义类型也有效的目的。
格式：operator(运算符)

class Date {
public:Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1){cout << "Date()" << endl;_year = year;_month = month;_day = day;}
//private:int _year;int _month;int _day;
};
//<运算符重载
//d1<d2
//operator(d1<d2)
bool operator<(const Date& d1, const Date& d2)
{if (d1._year < d2._year) {return true;}else if (d1._year == d2._year && d1._month < d2._month) {return true;}else if (d1._year == d2._year && d1._month == d2._month && d1._day < d2._day) {return true;}else {return false;}
}
int main()
{Date d1(2023, 8, 12);Date d2(2022, 8, 12);cout << (d1 < d2) << endl; // 直接通过<调用operator<函数cout << operator<(d1, d2) << endl; //是上一行的显示调用

通过运算符重载，我们可以直接写成d1<d2这样的形式，就像比较内置类型一样，让使用者一目了然。

1.使用注意事项

1.不能通过连接不是运算符的符号来创建新的操作符，比如：operator￥
2.重载操作符必须有一个类类型参数
3.用于内置类型的运算符，其含义不能改变。
4.作为类成员函数重载时，其形参看起来比操作数数目少1，因为成员函数的第一个参数为隐藏的this
5.以下5个运算符不能重载：. ?: sizeof :: .*

2.作为类的成员函数重载

作为类成员函数重载时，其形参看起来比操作数数目少1，因为成员函数的第一个参数为隐藏的this（对应注意事项的第四点）

上面的示例代码operator<函数是全局函数，当我们面对不同的自定义类型需要定义多个<运算符重载时，需要将operator<函数放入日期类中。

运算符有几个操作数，运算符重载函数就有几个参数以<为例，它有两个操作数，因此拥有两个参数，但是放在类中我们只要写一个参数，因为成员函数都隐藏了一个this指针参数。

class Date {
public:Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1){cout << "Date()" << endl;_year = year;_month = month;_day = day;}//作为类的成员函数重载//d1<d2//d1.operator<(d2)bool operator<(const Date& d)  //(Date* const this,const Date& d){if (_year < d._year) {return true;}else if (_year == d._year && _month < d._month) {return true;}else if (_year == d._year && _month == d._month && _day < d._day) {return true;}else {return false;}}
private:int _year;int _month;int _day;
};int main()
{int i = 10, j = 20;Date d1(2023, 8, 12);Date d2(2022, 8, 12);cout << (d1 < d2) << endl; cout << d1.operator<(d2) << endl;  // 显示调用方式与全局中的不同