一、运算符重载

①含义

函数重载或函数多态：同名函数完成相同的基本操作
C++将重载的概念扩展到运算符上，于是出现了运算符重载

C++中有很多运算符已经被重载
*运算符，运用于地址，可以得到存储在这个地址的值；运用于两个数字，得到是两个数字的乘积
C++会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中，例如类，允许使用+将两个对象相加

②格式

operatorop(argument-list)
例如：operator+()、operator*()等
其中op必须是一个有效的C++运算符，不能虚构，例如：operator@()，C++中没有@运算符

假设有一个Animal类有两个对象，dog和cat，并定义了operator+()成员函数重载+运算符，当两个对象相加时，编译器发现操作数都是Animal对象，则会使用相应的运算符函数来进行替换
animal = dog + cat;
animal = dog.operator+(cat);

二、实操举例

小明早上上班通勤花费2h35min，晚上下班通勤花费2h40min，则一天上下班共花费多少时间在通勤上？

Ⅰ重载常规做法

①time.h

定义一个Time类，当分钟超过59时，函数AddMinutes()和Sum()方法会使用整数除法和求模运算符进行调整

#pragma once
#ifndef TIME_H_
#define TIME_H_class Time 
{
private:int hour_;int minute_;public:Time();Time(int hours, int minutes);void AddMinutes(int minutes);void AddHours(int hours);void Reset(int hours = 0, int minutes = 0);Time Sum(const Time& time) const;void PrintTime() const;
};#endif // !TIME_H_

②time.cpp

不要返回执行局部变量或临时对象的引用，函数执行完毕后，局部变量和临时对象都会消失，引用将指向不存在的数据
这里的Sum函数返回类型是Time，而非引用

#include <iostream>
#include "time.h"Time::Time() 
{hour_ = 0;minute_ = 0;
}Time::Time(int hour, int minute)
{hour_ = hour;minute_ = minute;
}void Time::AddMinutes(int minutes) 
{minute_ += minutes;hour_ += minute_ / 60;minute_ %= 60;
}void Time::AddHours(int hours) 
{hour_ += hours;
}void Time::Reset(int hour, int minute) 
{hour_ = hour;minute_ = minute;
}//Time，返回类型是Time，而不是引用；返回类型不能是引用，需要创建对象的副本；若为返回类型为引用时，sum对象是局部变量，函数结束会被删除
//const Time& t，参数是引用
Time Time::Sum(const Time& t) const
{Time sum;sum.minute_ = minute_ + t.minute_;sum.hour_ = hour_ + t.hour_ + sum.minute_ / 60;sum.minute_ %= 60;return sum;
}void Time::PrintTime() const 
{std::cout << hour_ << ":" << minute_ << std::endl;
}

③main.cpp

#include <iostream>
#include "time.h"int main() 
{Time go_to_work(2, 45);Time work_time(6, 30);Time go_home(3, 15);Time total_time;std::cout << "go_to_work time is: ";go_to_work.PrintTime();std::cout << std::endl;std::cout << "work_time time is: ";work_time.PrintTime();std::cout << std::endl;std::cout << "go_home time is: ";go_home.PrintTime();std::cout << std::endl;total_time = go_to_work.Sum(work_time.Sum(go_home));std::cout << "total_time is: ";total_time.PrintTime();std::cout << std::endl;return 0;
}

运行结果：

可以看到，上班通勤2h45min，工作6h30min，下班通勤3h15min，一天总用12h30min

Ⅱ重载加法运算符

常规做法看起来很麻烦
total_time = go_to_work.Sum(work_time.Sum(go_home));

不如直接使用重载加法运算符操作便捷
total_time = go_to_work + work_time + go_home;

重载加法运算符很简单，只需要将Sum()改成operator+()即可

①time.h

原先：Time Sum(const Time& time) const;
现在：Time operator+(const Time& time) const;

#pragma once
#ifndef TIME_H_
#define TIME_H_class Time
{
private:int hour_;int minute_;public:Time();Time(int hours, int minutes);void AddMinutes(int minutes);void AddHours(int hours);void Reset(int hours = 0, int minutes = 0);//Time Sum(const Time& time) const;Time operator+(const Time& time) const;void PrintTime() const;
};#endif // !TIME_H_

②time.cpp

原先：Time Time::Sum(const Time& t) const
现在：Time Time::operator+(const Time& t) const

#include <iostream>
#include "time.h"Time::Time() 
{hour_ = 0;minute_ = 0;
}Time::Time(int hour, int minute)
{hour_ = hour;minute_ = minute;
}void Time::AddMinutes(int minutes) 
{minute_ += minutes;hour_ += minute_ / 60;minute_ %= 60;
}void Time::AddHours(int hours) 
{hour_ += hours;
}void Time::Reset(int hour, int minute) 
{hour_ = hour;minute_ = minute;
}/*
//Time，返回类型是Time，而不是引用；返回类型不能是引用，需要创建对象的副本；若为返回类型为引用时，sum对象是局部变量，函数结束会被删除
//const Time& t，参数是引用
Time Time::Sum(const Time& t) const
{Time sum;sum.minute_ = minute_ + t.minute_;sum.hour_ = hour_ + t.hour_ + sum.minute_ / 60;sum.minute_ %= 60;return sum;
}
*/
Time Time::operator+(const Time& t) const
{Time sum;sum.minute_ = minute_ + t.minute_;sum.hour_ = hour_ + t.hour_ + sum.minute_ / 60;sum.minute_ %= 60;return sum;
}void Time::PrintTime() const 
{std::cout << hour_ << ":" << minute_ << std::endl;
}

③main.cpp

原先：total_time = go_to_work.Sum(work_time.Sum(go_home));
现在：total_time = go_to_work.operator+(work_time.operator+(go_home));
等价于：total_time1 = go_to_work + work_time + go_home;

在运算符表示法中，运算符左侧的对象（go_to_work ）是调用对象，运算符右边的对象（work_time + go_home）是作为参数被传递的对象

+运算符是从左向右结合的运算符
首先work_time.operator+(go_home)返回一个Time对象，work_time和go_home的和，然后这个和作为go_to_work.operator+()的参数，得到go_to_work和work_time、go_home之和

#include <iostream>
#include "time.h"int main() 
{Time go_to_work(2, 45);Time work_time(6, 30);Time go_home(3, 15);Time total_time, total_time1;std::cout << "go_to_work time is: ";go_to_work.PrintTime();std::cout << std::endl;std::cout << "work_time time is: ";work_time.PrintTime();std::cout << std::endl;std::cout << "go_home time is: ";go_home.PrintTime();std::cout << std::endl;//total_time = go_to_work.Sum(work_time.Sum(go_home));total_time = go_to_work.operator+(work_time.operator+(go_home));total_time1 = go_to_work + work_time + go_home;std::cout << "total_time is: ";total_time.PrintTime();std::cout << std::endl;std::cout << "total_time1 is: ";total_time1.PrintTime();std::cout << std::endl;return 0;
}

运行结果：

三、限制

看到这里，我想家人们应该会理解了，运算符重载其实就是这么一回事，没那么难
说白了就是operatorop去替代函数名称而已，例如operator+()替代Sum()

运算符重载理解了，家人们可以随意去发挥去秀操作，但运算符重载是有限制的

重载的运算符不必是成员函数，但必须至少有一个操作数是用户定义的类型！
使用运算符时不能反运算符原来的句法规则，例如不能将求模运算符（%）重载成使用一个操作数，例如int x; Time t; % x; % t;
同样不能修改运算符的优先级，若将+运算符重载为两个类相加，则新的运算符与原来的+具有相同的优先级

还有一些运算符不可以重载，家人们可以去网上搜索一下对应的表格

以下是不可重载的运算符和可重载的运算符

1，不可重载的运算符：

2，可重载的运算符

本篇博文参考《C++ Primer Plus（第6版）》若有侵权，联系立删