本文主要介紹C++中的過載操作符（operator）的相關知識。

1. 概述

1.1 what

operator 是C++的一個關鍵字，它和運算子（如=）一起使用，表示一個運算子過載函式，在理解時可將operator和運算子（如operator=）視為一個函式名。

使用operator過載運算子，是C++擴充套件運算子功能的方法。使用operator擴充套件運算子功能的原因如下：

• 使過載後的運算子的使用方法與過載前一致
• 擴充套件運算子的功能只能通過函式的方式實現（實際上，C++中各種“功能”都是由函式實現的）

1.2 why

對於C++提供的所有操作符，通常只支援對於基本資料型別和標準庫中提供的類的操作，而對於使用者自己定義的類，如果想要通過該操作符實現一些基本操作（比如比較大小，判斷是否相等），就需要使用者自己來定義關於這個操作符的具體實現了。

比如，我們要設計一個名為“person”的類，現在要判斷person類的兩個物件p1和p2是否一樣大，我們設計的比較規則是按照其年齡來比較，那麼，在設計person類的時候，就可以通過對操作符“==”進行過載，來使用操作符“==”對物件p1和p2進行比較了（根據前面的分析，實際上比較的內容應該是person類中的資料成員“age”）。

我們上面說的對操作符“==”進行過載，說是“過載”，是由於編譯器在實現操作符“==”功能的時候，已經為我們提供了這個操作符對於一些基本資料型別的操作支援，只不過由於現在該操作符所操作的內容變成了我們自定義的資料型別（如class），而預設情況下，該操作符是不能對我們自定義的class型別進行操作的，所以，就需要我們通過過載該操作符，給出該操作符操作我們自定義的class型別的方法，從而達到使用該操作符對我們自定義的class型別進行運算的目的。

1.3 how

實現一個操作符過載的方式通常分為兩種情況：

• 將操作符過載實現為類的成員函式；
  
• 操作符過載實現為非類的成員函式（即全域性函式）。
  

1.3.1 將操作符過載實現為類的成員函式

在類體中宣告（定義）需要過載的操作符，宣告方式跟普通的成員函式一樣，只不過操作符過載函式的名字是“關鍵字 operator +以及緊跟其後的一個C++預定義的操作符”，樣式如下（person是我們定義的類）：

    bool operator==(const person& ps)
    {
        if (this->age == ps.age)
        {
            return true;
        }
        return false;
    }
 

示例程式碼（operator_test2.cpp）如下：

#include <iostream>

using namespace std;

class person
{
private:
    int age;
public:
    person(int nAge)
    {
        this->age = nAge;
    }

    bool operator==(const person& ps)
    {
        if (this->age == ps.age)
        {
            return true;
        }
        return false;
    }
};

int main()
{
    person p1(10);
    person p2(10);
    
    if (p1 == p2)
    {
        cout << "p1 is equal with p2." << endl;

    }
    else
    {
        cout << "p1 is not equal with p2." << endl;
    }
    
    return 0;
}

編譯並執行上述程式碼，結果如下：

通過上述結果能夠知道：因為操作符過載函式“operator==”是person類的一個成員函式，所以物件p1、p2都可以呼叫該函式。其中的 if (p1 == p2) 語句，相當於物件p1呼叫函式“operator==”，把物件p2作為一個引數傳遞給該函式，從而實現了兩個物件的比較。

1.3.2 操作符過載實現為非類的成員函式（即全域性函式）

對於全域性過載操作符，代表左運算元的引數必須被顯式指定。

示例程式碼如下：

#include <iostream>

using namespace std;

class person
{
public:
    int age;
};

// 左運算元的型別必須被顯式指定
// 此處指定的型別為person類
bool operator==(person const& p1 ,person const& p2)
{
    if (p1.age == p2.age)
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}

int main()
{
    person p1;
    person p2;
    p1.age = 18;
    p2.age = 18;

    if (p1 == p2)
    {
        cout << "p1 is equal with p2." << endl;
    }
    else
    {
        cout << "p1 is NOT equal with p2." << endl;
    }

    return 0;
}

編譯並執行上述程式碼，結果如下：

1.3.4 操作符過載的方式選擇

可以根據以下因素，確定把一個操作符過載為類的成員函式還是全域性函式：

• 如果一個過載操作符是類成員，那麼只有當與它一起使用的左運算元是該類的物件時，該操作符才會被呼叫；而如果該操作符的左運算元確定為其他的型別，則操作符必須被過載為全域性函式；
• C++要求'='、'[]'、'()'、'->'操作符必須被定義為類的成員操作符，把這些操作符通過全域性函式進行過載時會出現編譯錯誤
• 如果有一個運算元是類型別（如string類），那麼對於對稱操作符（比如==操作符），最好通過全域性函式的方式進行過載。

1.3.5 操作符過載的限制

實現操作符過載時，需要注意：

• 過載後操作符的運算元至少有一個是使用者定義型別；
• 不能違反原來運算元的語法規則；
• 不能建立新的操作符；
• 不能過載的操作符包括（以空格分隔）：sizeof . .* :: ?: RTTI型別運算子
• =、()、[]、以及 ->操作符只能被類的成員函式過載

1.3.6 操作符過載的詳細用法

• 賦值運算子的過載函式（operator=），點選此處