[C++知识库]C++运算符重载

重载的运算符是带有特殊名称的函数，函数名是由关键字 operator 和其后要重载的运算符符号构成的。与其他函数一样，重载运算符有一个返回类型和一个参数列表。 一般参数列表根据运算符的特点进行设计。

返回值 operator运算符 (参数列表){
//function body
}

在这里给出一个技巧，我们可以把运算符看作函数名，例如：

a + b

我们可以看作：

operator+ (a,b);

再比如：

cout<<"Hello world";

我们可以看作：

operator<<(cout,"Hello world");
/*
function body：
ostream& operator(ostream& c1,string& s1){
	return c1<<s1;
}
*/

疑问：运算符重载，我们把运算符看作一个函数名，并且这个函数还有返回值，那么最后这个返回值给谁了？
比如我们跟上面一样重载了<<运算符，但是<<两边的cin和"Hello world"都是实参，而编写函数的时候我们返回了一个ostream类型的引用，问题是谁接收了这个引用？


在回答问题之前，我们可以想到：运算符重载，实际上就是将某个运算符通过基本运算符的组合，进而使其具有特定的效果。>

问题回答：

运算符重载中，返回值到底返回到哪了？以下面两个问题为例子来进行分析：

1. 重载基本+运算符

struct data_{
	int hour;            //小时数
	double temperature;  //温度数
};


data_& operator+(const data_& d1,const data_& d2){
	//应考虑返回一个新的data_而不改变参与运算的变量的原值

	data_ D;
	D.hour = d1.hour + d2.hour;
	D.temperature = d1.temperature + d2.temperature;
	return D;
}

当我们重载基本的+运算符的时候，我们应该不改变运算符两边变量的值，而应返回目标类型的新对象，而且在这里，我们确确实实需要创建一个第三方来保存运算结果，否则我们的函数毫无意义。

重载+运算符这个例子，跟我们常规编写函数的思想非常一致，都是根据参数，获得一个返回值，然后可以调用这个返回值。而对于ostream类型的对象，我们再来分析一下：

2. 重载<<运算符：

ostream& operator<<(ostream& os,const data_& d){
    return os<<"("<<d.hour<<","<<d.temperature<<")";
} 

该函数，是将参数os在函数体中修改以后，再将其返回，实际上，可以这样理解：

未重载"<<"时输出data_对象数据需要：

os<<d.hour<<d.temperature;

此时，<<调用的是C++库中的函数，它完成数据的装入以及显示功能。

而重载"<<"后：

os可以直接用<<对data_类型的变量进行输出，即：

os<<d

而实际上，它会调用我们编写的重载函数，然后是在函数体中实现：

os<<d.hour<<d.temperature

而不用再显式地编写对应每个成员的输出语句。

在这个地方之所以产生疑问是因为：

传统的函数返回值，通常会被另一个第三方接收，而在这里，我们并没有发现任何一个第三方，所以就会产生返回值不知去向的感觉。实际上，将os返回以后，并没有任何第三方接收数据，也不需要接收数据，我们只需要在函数体中隐式地进行由基本<<实现的功能的堆叠，然后完成每个成员值的输出即可。这种堆叠就会导致我们认为<<产生了新的功能。实际上这种新的功能，还是由多个基本<<语句结合起来实现的。

由上可得，我们的

ostream& operator<<(ostream& os,const data_& d){
    return os<<"("<<d.hour<<","<<d.temperature<<")";
} 

可以改写为：

void operator<<(ostream& os,const data_& d){
    os<<"("<<d.hour<<","<<d.temperature<<")";
} 

验证：

函数实现：

ostream& operator<<(ostream& os,const data_& d){
    return os<<"("<<d.hour<<","<<d.temperature<<")";
} 

输出：

data_ d;
	d.hour = 12;
	d.temperature = 33.9;
	cout << d;

结果：

(12,33.9)

函数实现：

void operator<<(ostream& os,const data_& d){
    os<<"("<<d.hour<<","<<d.temperature<<")";
} 

输出：

data_ d;
	d.hour = 12;
	d.temperature = 33.9;
	cout << d;

结果：

(12,33.9)

（文章作学习笔记使用，本人水平有限，若有纰漏，欢迎指正）