问何时以及为什么在C++中重载操作符

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如果您查看了许多C++源代码，您可能会得出结论，操作符重载(或者通常是重载)的最常见用法是混淆。不过..。

首先，在许多情况下，您必须重载赋值操作符。如果您不这样做，编译器将为您生成一个，并且在许多情况下，生成的编译器不会执行您想要的操作。(也经常声明私有重载分配，而不是实现它，以便阻止分配。)

如果一个类表示某种数值(例如BigInteger或Decimal)，那么重载算术运算符肯定是有意义的。它的可读性更强：

BigFloat
discriminant( BigFloat const& a, BigFloat const& b, BigFloat const& c )
{
    return b*b - 4*a*c
}

比

BigFloat
discriminant( BigFloat const& a, BigFloat const& b, BigFloat const& c )
{
    return sub(mult(b, b), mult(4, mult( a, c )));
}

在这种情况下，您应该始终重载所有适用的操作符，并具有它们的自然含义:如果您的类型支持+，但不支持+=，或者如果它支持+并使用减法的语义，这将是非常不酷的。

关于算术运算符，几乎没有合法的扩展:我认为唯一可以接受的扩展是使用+ (和+=)进行连接的字符串类。(通常情况下，我希望+是可交换的，而级联当然不是。但是这种约定在具有内置字符串类型的语言中是如此的根深蒂固，以至于您很难避免它。)

具有可比性的类型应该支持==和!=，如果存在逻辑排序，则支持<、<=、>和>=。(另一方面，在只有任意排序的情况下重载<，这样您就可以在不使用比较运算符的情况下调用std::sort，这是混淆的。)同样，编写a < b比编写isLessThan( a, b )更自然。有时很难决定:当我第一次启动C++时，我有一个基于位图的Set类，我将<定义为严格子集，<=定义为子集，等等。我不知道我是否会再次这样做；不等式运算符可能只有在这种关系是传递的情况下才能定义。

除此之外，当您的类型以某种方式模拟内置的东西时，比如指针或数组，您可能想要重载相应的受支持的运算符:不支持[]的向量或数组类将使人毛骨悚然，就像不支持*和->的智能指针一样。

最后，还有一些使用操作符重载的标准C++成语：

• 如果定义可以从文本流中插入或提取的类型，则可以通过定义<<和>>运算符来实现。
• C++迭代器的设计看起来类似于指针；如果您想要与标准算法一起使用的迭代器，它们应该支持与智能指针的操作符相同的操作符，以及++，可能还有--，在某些情况下，还支持所有指针算术运算符(包括[]，它是根据原始指针上的指针算法定义的)。这显然是一种混淆，它当然会使迭代器的使用变得不必要的复杂，但是如果您使用的是C++标准库，则很难避免。
• C++库还使用operator() (函数调用操作符)广泛使用函数对象。谓词对象有一个operator()，它返回一个bool。(谓词对象最常见的用法之一是实现排序关系。如果您的类不支持逻辑<操作符，您可能希望提供一个单独的函数对象，该对象定义任意顺序，以便仍然可以将对象插入到std::set中，或者在std::map中用作键。)可以说，这也应该是一个命名的函数，但是很难想象一个好的名称在任何地方都适用，而且由于对象的行为确实像一个函数，所以它并不是很糟糕。

也许还有一两种情况我已经忘记了，但一般来说，关于操作者超载，当有疑问的时候，不要。