本節書摘來自異步社群出版社《21天學通c++（第7版）》一書中的第12章，第12.3節，作者： 【美】siddhartha rao, 【德】nicolai m. josuttis，更多章節内容可以通路雲栖社群“異步社群”公衆号檢視。
21天學通c++（第7版）
對兩個操作數進行操作的運算符稱為雙目運算符。以全局函數或靜态成員函數的方式實作的雙目運算符的定義如下：
以類成員的方式實作的雙目運算符的定義如下：
以類成員的方式實作的雙目運算符隻接受一個參數，其原因是第二個參數通常是從類屬性獲得的。
表12.2列出了可在c++應用程式中重載或重新定義的雙目運算符。
與遞增/遞減運算符類似，如果類實作了雙目加法和雙目減法運算符，便可将其對象加上或減去指定類型的值。再來看看月曆類date，雖然前面實作了将date遞增以便前移一天的功能，但它還不支援增加5天的功能。為實作這種功能，需要實作雙目加法運算符，如程式清單12.5中的代碼所示。
程式清單12.5 實作了雙目加法運算符的月曆類
輸出：
分析：
第14～25行是雙目運算符+和-的實作，讓您能夠使用簡單的加法和減法文法，如main()中的第41和45行所示。
對字元串類來說，雙目加法運算符也很有用。第9章分析了簡單的字元串包裝類mystring，它封裝了一個c風格字元串，并提供了記憶體管理、複制等功能，如程式清單9.9所示。但這個類不支援使用如下文法将兩個字元串拼接起來：
不用說，實作運算符+後，mystring使用起來将非常容易，值得去實作它：
程式清單9.9中添加上述代碼，并提供實作為空的私有預設構造函數mystring()後，便可使用加法文法了。本章後面的程式清單12.12提供了一個mystring類，它實作了+等運算符。
運算符提高了類的可用性，但實作的運算符必須合理。對于date類，您實作了加法和減法運算符，但對于mystring類，隻實作了加法運算符（+）。這是因為對字元串執行減法運算的可能性極少，實作這樣的運算符很可能是在浪費時間。
12.3.3 實作運算符+=與-=
加并指派運算符支援文法a+=b;，這讓程式員可将對象a增加b。這樣，程式員可重載加并指派運算符，使其接受不同類型的參數b。程式清單12.6讓您能夠給date對象加上一個整數。
程式清單12.6 定義運算符+=和-=，以便将月曆向前或向後翻整型輸入參數指定的天數
運算符+=和-=是在第14～24行定義的。這些運算符讓您能夠加上或減去指定的天數，如main()中的下述代碼所示：
運算符+=和-=接受一個int參數，讓您能夠給date對象加上或減去指定的天數，就像處理的是整數一樣。您還可提供運算符+=的重載版本，讓它接受一個虛構的cdays對象作為參數：
乘并指派運算符（*=）、除并指派運算符（/=）、求模并指派運算符（%=）、減并指派運算符（-=）、左移并指派運算符（<<=）、右移并指派運算符（>>=）、異或并指派運算符（^=）、按位或并指派運算符（|=）以及按位與并指派運算符（&=）的文法都與程式清單12.6所示的加并指派運算符類似。
雖然重載運算符的最終目标是讓類更直覺，更易于使用，但很多時候實作這些運算符并沒有意義。例如，前面的月曆類date絕對不會用到按位與并指派運算符&=。這個類的使用者應該不會想通過greatday &= 20；等操作獲得有用的結果。
如果像下面這樣将兩個date對象進行比較，結果将如何呢？
由于還沒有定義等于運算符，編譯器将對這兩個對象進行二進制比較，并僅當它們完全相同時才傳回true。在有些情況下（包括現在的date類），這是可行的。然而，如果類有一個非靜态字元串成員，它包含字元串值（char *），如程式清單9.9所示的mystring，則比較結果可能不符合預期。在這種情況下，對成員屬性進行二進制比較時，實際上将比較字元串指針，而字元串指針并不相等（即使指向的内容相同），是以總是傳回false。
是以，正确的做法是定義比較運算符。等于運算符的通用實作如下：
實作不等運算符時，可重用等于運算符：
不等運算符的結果與等于運算符相反（邏輯非）。程式清單12.7列出了月曆類date定義的比較運算符。
程式清單12.7 運算符==和!=
等于運算符（==）的實作很簡單，它在年、月、日都相同時傳回true，如第14～19行所示。實作不等運算符時，重用了等于運算符的代碼，如第23行所示。有了這兩個運算符後，就可對兩個date對象（holiday1和holiday2）進行比較了，如main()中的第42和47行所示。
程式清單12.7所示的代碼讓date類足夠聰明，能夠判斷兩個date對象是否相等。然而，如果要使用該類執行類似下面的條件檢查，該如何辦呢？
如果能夠使用這個月曆類來比較兩個日期，确定哪個在前、哪個在後，将很有用。編寫這類的程式員應實作這種比較，讓這個類對使用者來說盡可能友好和直覺，如程式清單12.8所示。
程式清單12.8 實作運算符<、>、<=和>=
這裡要讨論的運算符是在第21～52行實作的。注意到實作這些運算符時，重用了其他運算符的代碼。
在main()函數的第75～84行，使用了這些運算符，以示範這些運算符使得使用date類簡單而直覺。
有時候，需要将一個類執行個體的内容賦給另一個類執行個體，如下所示：
如果您沒有提供複制指派運算符，這将調用編譯器自動給類添加的預設複制指派運算符。根據類的特征，預設複制指派運算符可能不可行，具體地說是它不複制類管理的資源。與複制構造函數一樣，為確定進行深複制，您需要提供複制指派運算符：
如果類封裝了原始指針，如程式清單9.9所示的mystring類，則確定進行深複制很重要。如果沒有實作指派運算符，編譯器将提供預設的複制指派運算符，但它隻複制char* buffer包含的位址，而不複制指向的記憶體中的内容。這與沒有提供複制構造函數時出現的情況相同。為確定指派時進行深複制，應定義複制指派運算符，如程式清單12.9所示。
程式清單12.9 對程式清單9.9所示的mystring類進行改進，添加了複制指派運算符
在這個示例中，筆者故意省略了複制構造函數，旨在減少代碼行（但您編寫這樣的類時，應添加它，詳情請參閱程式清單9.9）。複制指派運算符是在第25～39行實作的，其功能與複制構造函數很像。它首先檢查源和目标是否同一個對象。如果不是，則釋放成員buffer占用的記憶體，再重新給它配置設定足以存儲複制源中文本的記憶體，然後使用strcpy()進行複制，如第36行所示。
相比于程式清單9.9，程式清單12.9的另一個細微差别在于，使用傳回const char*的轉換運算符替代了函數getstring()，如第53～56行所示。該運算符讓mystring類使用起來更容易，如第68行所示——使用一條cout語句顯示了兩個mystring執行個體的内容。
如果您編寫的類管理着動态配置設定的資源（如c風格字元串char*）、動态數組等，除構造函數和析構函數外，請務必實作複制構造函數和複制指派運算符。
如果沒有考慮對象被複制時出現的資源所有權問題，您的類就是不完整的，使用時甚至會有危險。
要建立不允許複制的類，可将複制構造函數和複制指派運算符都聲明為私有的。隻需這樣聲明（甚至都不用提供實作）就足以讓編譯器在遇到試圖複制對象（将對象按值傳遞給函數或将一個對象賦給另一個對象）的代碼時引發錯誤。
下标運算符讓您能夠像通路數組那樣通路類，其典型文法如下：
編寫封裝了動态數組的類（如封裝了char* buffer的mystring）時，通過實作下标運算符，可輕松地随機通路緩沖區中的各個字元：
程式清單12.10是一個簡單的示例，示範了下标運算符（[]）讓使用者能夠使用正常數組文法來周遊mystring執行個體包含的字元。
程式清單12.10 在mystring類中實作下标運算符，以便随機通路mystring::buffer包含的字元
這個程式很有趣，它接受使用者輸入的句子，并使用它建立一個mystring對象，如第61行所示；接下來，在一個for循環中，使用下标運算符（[]）和數組文法逐字元地列印該字元串，如第64～65行所示。下标運算符（[]）是在第31～35行實作的，它首先確定指定的位置沒有超出char*buffer末尾，然後傳回指定位置處的字元。
實作運算符時，應使用關鍵字const，這很重要。在程式清單12.10中，将下标運算符（[]）的傳回類型聲明成了const char&。即便沒有關鍵字const，該程式也能通過編譯。這裡使用它旨在禁止使用下面這樣的代碼：
通過使用const，可禁止從外部通過運算符[]直接修改成員mystring::buffer。除将傳回類型聲明為const外，還将該運算符的函數類型設定成為const，這将禁止該運算符修改類的成員屬性。
一般而言，應盡可能使用const，以免無意間修改資料，并最大限度地保護類的成員屬性。
實作下标運算符時，可在程式清單12.10所示版本的基礎上進行改進。這個版本隻實作了一個下标運算符，它可用于讀寫動态數組的元素。
然而，也可實作兩個下标運算符，其中一個為const函數，另一個為非const函數：
編譯器很聰明，能夠在讀取mystring對象時調用const函數，而在對mystring執行寫入操作時調用非const函數。是以，如果願意，可在兩個下标函數中實作不同的功能。例如，一個運算符記錄對容器的寫入操作，而另一個記錄對容器的讀取操作。還有其他雙目運算符可被重定義或重載（如表12.2所示），但本章不打算介紹它們。這些運算符的實作與已讨論的運算符類似。
如果其他運算符（如邏輯運算符和按位運算符）有助于改善您編寫的類，就應實作它們。顯然，諸如date等月曆類沒有必要實作邏輯運算符，但處理字元串和數字的類可能需要實作它們。
應根據類的目标和用途重載運算符或實作新的運算符。
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