0、引言
過載，顧名思義從字面上理解就是重複裝載，打一個不恰當的比方，你可以用一個籃子裝蔬菜，也可以裝水果或者其它，使用的是同一個籃子，但是可以用籃子重複裝載的東西不一樣。
正如在之前的文章《過載的奧義之函式過載》中介紹的類似，函式的過載是指利用相同的函式名設計一系列功能相近，但是功能細節不一樣的函式介面；因此運算子過載也是指對於同一個運算子來說，它可以用於實現不同的功能。下面就一起來理解下運算子過載的應用。
1、運算子過載定義
正常來說，我們一般使用的運算子是對基本的資料型別進行操作，但是在C++中有了物件，導致物件無法透過運算子進行運算，故引入了運算子過載即需要重新的定義這些運算子，賦予已有運算子新的功能，使它能夠用於特定型別執行特定的操作。運算子過載的實質是函式過載，它提供了C++的可擴充套件性。
運算子過載是透過建立運算子函式實現的，運算子函式定義了過載的運算子將要進行的操作。運算子函式的定義與其他函式的定義類似，唯一的區別是運算子函式的函式名是由關鍵字operator和其後要過載的運算子符號構成的。運算子函式定義的一般格式如下：
1 <返回型別說明符> operator <運算子符號>(<參數列>) 2 { 3 <函式體> 4 }
其中，“返回型別說明符”指出過載運算子的返回值型別，operator是定義運算子過載函式的關鍵字，“運算子符號”指出要過載的運算子名字，是C++中可過載的運算子，比如要過載加法運算子，這裡直接寫“+”即可，“參數列”指出過載運算子所需要的引數及其型別。可以看出，運算子過載是一種形式C++多型的體現。
例如，使用“+”將兩個物件相加，編譯器將根據運算元的數目和型別決定使用哪種加法定義，這樣可以讓程式碼看起來更加自然。
1 //正常情況下兩個陣列的數相加 2 for(int i= 0; i<10; i++) 3 c[i] = a[i] + b[i]; 4 //可以透過定義一個陣列的類，過載“+”運算子後 5 //隱藏了內部機制，並強調了實質 6 arry operator+(arry p,arry q) 7 { 8 arry t; 9 for(int i= 0; i<10; i++) //c = a + b; 10 { 11 t.a[i]=p.a[i]+q.a[i]; 12 } 13 return t; 14 }
運算子過載就是對已有的運算子重新進行定義，賦予其另一種功能，以達到適應不同的資料型別。運算子過載不能改變它本來的寓意(也就是加法不能變更為減法)，運算子過載只是一種 “語法上的方便” ，它只是一種函式呼叫的方式。
2、作為成員函式進行過載
我們就以“+”運算子過載舉例：
1 #include <iostream> 2 using namespace std; 3 class addfloat 4 { 5 public: 6 addfloat(float p); 7 //宣告運算子過載 8 addfloat operator+(const addfloat &A) const; 9 void show() const; 10 private: 11 float m_p; 12 }; 13 addfloat::addfloat(float p) 14 { 15 m_p = p; 16 } 17 //作為類的成員函式實現運算子過載 18 addfloat addfloat::operator+(const addfloat &A) const 19 { 20 addfloat B; 21 B.m_p = this->m_p + A.m_p; 22 return B; 23 } 24 void addfloat::show() const 25 { 26 cout<<"輸出結果是"<<m_p<<endl; 27 } 28 29 30 int main() 31 { 32 addfloat m(5.1); 33 addfloat n(1.5); 34 addfloat t; 35 t = m + n; //兩個addfloat類物件相加:t = m.operator+(n); 36 t.show(); 37 return 0; 38 }
執行結果為：
從上面的例子可以看出，在addfloat類中對“+”運算子進行了過載 ，過載後可以對該類的物件進行加法運算。當執行 t = m + n時，編譯器檢測到“+”左邊的m（“+”具有左結合性，所以先檢測左邊）是一個 addfloat類物件，就會呼叫成員函式 operator+()，將表示式轉換成如下格式：
t = m.operator + (n);
表示式中m作為呼叫函式的物件，n作為函式的實參。
3、作為全域性函式進行過載
對於之前的例子：t = m + n，m和n是作為addfloat類的物件進行相加的，使用成員函式 operator+()轉換為了t = m.operator+(n)，如果n不是類的物件，而是一個常數，例如：
t = m + 5.2；那麼可以轉換t = m.operator+(5.2)；
但是如果m是一個常數時，即：t = 5.2 + n；則t = (5.2).operator + (n)這種轉換是不允許的，編譯器會報錯，因為5.2不能作為類的物件呼叫運算子過載operator+()函式。
這種場景下針對“+”這種運算子作為類的成員函式進行過載是不可以的。運算子過載不僅僅可以透過類的成員函式來實現，也可以透過全域性函式來實現。
我們需要將運算子過載的全域性函式宣告為友元函式，因為大多數時候過載運算子要訪問類的私有資料，（當然也可以設定為非友元非類的成員函式，但是非友元又不是類的成員函式，是沒有辦法直接訪問類的私有資料的），如果不宣告為類的友元函式，而是透過在此函式中呼叫類的公有函式來訪問私有資料會降低效能。所以一般都會設定為類的友元函式，這樣我們就可以在此非成員函式中訪問類中的資料了。
由上述程式可以看出，運算子過載函式operator+()不是 addfloat類的成員函式，但是卻用到了 addfloat類的 private 成員變數m_p，所以需要在 addfloat類中將operator+()函式宣告為友元函式。
當執行t = m + n時，編譯器檢測到“+”兩邊都是addfloat類的物件，就會轉換為類似下面的函式呼叫：
t = operator + (m, n);
因此，m和n都可以看作是函式的實參：
t = m + 5.2轉換為 t = operator + (m, 5.2);
t = 5.2 + n轉換為 t = operator + (5.2, n);
以全域性函式的形式過載“+”，是為了保證“+”運算子的運算元能夠被對稱的處理；換句話說，常數在“+”左邊和右邊都是正確的；
因此，運算子左右兩邊都有操作物件時，且這兩個操作物件可以互換，最好可以使用全域性函式的形式過載，例如：+、-、*、/、==、!= ，這些符合運算子兩邊有操作物件的運算子。
4、運算子過載的一些規則
（1）可以過載的運算子
（2）不可以過載的運算子
. （成員訪問運算子）
.* （成員指標訪問運算子）
:: （域運算子）
sizeof （長度運算子）
?: （條件運算子）
（3） 只能以成員函式的形式過載的運算子（與 this關聯太多）
= （賦值運算子）
() （函式呼叫運算子）
[] （下標運算子）
-> （成員訪問運算子）
（4）只能以全域性函式過載的運算子
<< （左移運算子）
>> （右移運算子）
（5）運算子過載函式既可以作為類的成員函式，也可以作為全域性函式。友元函式運算子過載函式與成員運算子過載函式的區別是：友元函式沒有this指標，而成員函式有，因此，在兩個運算元的過載中友元函式有兩個引數，而成員函式只有一個。
（6）有一部分運算子過載既可以是成員函式也可以是全域性函式，雖然沒有一個必然的、不可抗拒的理由選擇成員函式，但我們應該優先考慮成員函式，這樣更符合運算子過載的初衷。
（7）對於複合的賦值運算子如 +=、-=、*=、/=、&=、!=、~=、%=、>>=、<<= 建議過載為成員函式；
單目運算子最好過載為成員函式；
對於其它運算子，建議過載為全域性函式。
（8）使用運算子不能違反運算子原來的語法規則，原來有幾個運算元、運算元在左邊還是在右邊，這些都不會改變。算符過載函式不能有預設的引數，否則就改變了運算子運算元的個數。
（9）運算子的優先順序不能被過載改變。然而，圓括號能夠強制改變表示式中過載運算子的求值順序。
（10）運算子的結合性不能被過載改變。如果一個運算子的結合性是從左向右，那麼，它的所有過載的版本的結合性依然是從左向右
（11）不能創造新的運算子，即只能過載現有的運算子。例如不能定義operator** （···）來表示求冪。
（12）過載的運算子必須和使用者定義的物件一起使用，運算子引數（操作的物件）中至少應有一個是類物件（或類物件的引用）。
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