第二十篇：類操作符過載的相關規定與具體實現示例

前言

       有書這麼說過，C++設計的最大目的在於允許程式設計師定義自己的型別，並使它們用起來跟內建型別一樣容易和直觀。就目前看來，要實現這一點，最核心的莫過於操作符的過載。科學的過載可以讓類的使用最大程度地接近內建型別。本文將討論類操作符過載涉及到的一些原則和具體做法。

實現類操作符過載的兩種思路

       1. 友元函式法: 將待過載操作符視作非成員函式( 它宣告為運算元型別的友元函式 )

       應當採用這種機制過載的運算子有：IO操作符，算數操作符，關係操作符。

       2. 成員函式法: 將待過載操作符視作特殊的成員函式。

       應當採用這種機制過載的運算子有：賦值操作符，下標操作符，箭頭操作符，自增自減操作符。

       對於其他的操作符，兩種機制均可。至於為什麼這麼規定，請參閱相關C++教材，本文不詳述。

示例一：輸出操作符的過載( 友元函式法 )

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

/*
 * 定義一個簡單的書類
*/
class Book {
public:
    // 將輸出操作符函式設定為書類的友元函式
    friend ostream & operator<< (ostream & out,const Book &b );
    Book(string bookName, double price) {
        this->bookName = bookName;
        this->price = price;
    }
    string getName() const {
        return bookName;
    }
    double getPrice() const {
        return price;
    }
private:
    string bookName;
    double price;
};
    
/*
 * 下為輸出操作符過載函式
 * 物件設定為引用型別的目的僅僅是為了避免複製，故加上const宣告。
*/
ostream &
operator<< (ostream & out, const Book &b) {
    out << "書名: " << b.getName() << " 價格: " << b.getPrice();

    return out;
}

int main()
{
    Book book1("C++ Primer", 99.0);
    Book book2("程式設計珠磯", 39.0);

    /*
     * 像使用內建型別一樣使用物件
    */
    cout << book1 << endl;
    cout << book2 << endl;

    return 0;
}

       執行結果：

       

小結1

       1. 輸出操作符的格式化操作應當儘量少

       2. 為什麼說IO操作符過載不能夠用成員函式法過載？請查閱C++相關教材。

示例二：賦值操作符的過載( 成員函式法 )

       接上例：

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

/*
 * 定義一個簡單的書類
*/
class Book {
public:
    // 將輸出操作符函式設定為書類的友元函式
    friend ostream & operator<< (ostream & out,const Book &b );
    /*
     * 下為輸出操作符過載函式
      * 物件設定為引用型別的目的僅僅是為了避免複製，故加上const宣告。
    */
    Book & operator= (const Book &b) {
        bookName = b.getName();
        price = b.getPrice();

        return *this;
    }
    Book(string bookName, double price) {
        this->bookName = bookName;
        this->price = price;
    }
    string getName() const {
        return bookName;
    }
    double getPrice() const {
        return price;
    }
private:
    string bookName;
    double price;
};
    
/*
 * 下為輸出操作符過載函式
 * 物件設定為引用型別的目的僅僅是為了避免複製，故加上const宣告。
*/
ostream &
operator << (ostream & out, const Book &b) {
    out << "書名: " << b.getName() << " 價格: " << b.getPrice();

    return out;
}

int main()
{
    Book book1("C++ Primer", 99.0);
    Book book2("程式設計珠磯", 39.0);

    /*
     * 像使用內建型別一樣使用物件
    */
    cout << book1 << endl;
    cout << book2 << endl;

    // 將book2賦值給book1後輸出
    book1 = book2;
    cout << book1 << endl;

    return 0;
}

執行結果