Question

下面介绍一种使对象操作更美观的技术。运算符重载是一种形式的 C++多态。第 8 章介绍了 C++是如何使用户能够定义多个名称相同但特征标（参数列表）不同的函数的。这被称为函数重载或函数多态，旨在让您能够用同名的函数来完成相同的基本操作，即使这种操作被用于不同的数据类型（想象一下，如果必须对不同的物体使用不同的动词，如抬起左脚（lift_lft），拿起汤匙（lift_sp），英语将会多么笨拙）。运算符重载将重载的概念扩展到运算符上，允许赋予 C++运算符多种含义。实际上，很多 C++（也包括 C 语言）运算符已经被重载。例如，将*运算符用于地址，将得到存储在这个地址中的值；但将它用于两个数字时，得到的将是它们的乘积。C++根据操作数的数目和类型来决定采用哪种操作。

C++允许将运算符重载扩展到用户定义的类型，例如，允许使用+将两个对象相加。编译器将根据操作数的数目和类型决定使用哪种加法定义。重载运算符可使代码看起来更自然。例如，将两个数组相加是一种常见的运算。通常，需要使用下面这样的 for 循环来实现：

但在 C++中，可以定义一个表示数组的类，并重载+运算符。于是便可以有这样的语句：

这种简单的加法表示法隐藏了内部机理，并强调了实质，这是 OOP 的另一个目标。

要重载运算符，需使用被称为运算符函数的特殊函数形式。运算符函数的格式如下：

例如，operator +( ) 重载+运算符，operator *( ) 重载*运算符。op 必须是有效的 C++运算符，不能虚构一个新的符号。例如，不能有 operator@( ) 这样的函数，因为 C++中没有 @运算符。然而，operator 函数将重载[ ]运算符，因为[ ]是数组索引运算符。例如，假设有一个 Salesperson 类，并为它定义了一个 operator +( ) 成员函数，以重载+运算符，以便能够将两个 Saleperson 对象的销售额相加，则如果 district2、sid 和 sara 都是 Salesperson 类对象，便可以编写这样的等式：

编译器发现，操作数是 Salesperson 类对象，因此使用相应的运算符函数替换上述运算符：

然后该函数将隐式地使用 sid（因为它调用了方法），而显式地使用 sara 对象（因为它被作为参数传递），来计算总和，并返回这个值。当然最重要的是，可以使用简便的+运算符表示法，而不必使用笨拙的函数表示法。

虽然 C++对运算符重载做了一些限制，但了解重载的工作方式后，这些限制就很容易理解了。因此，下面首先通过一些示例对运算符重载进行阐述，然后再讨论这些限制。