C++运算符重载教程_C++重载加减乘除与输入输出流

运算符重载允许为类类型定义+、-、*、/等操作，如Complex类通过成员函数重载加减乘除实现复数运算，输出输入流需以友元函数重载，保持操作直观且不改变原对象，提升代码可读性与易用性。

在C++中，运算符重载是一种允许我们为自定义类型（如类）赋予标准运算符新含义的机制。通过它，我们可以像使用基本数据类型一样自然地操作对象，比如让两个对象相加、比较或输入输出。下面以实现一个简单的复数类为例，演示如何重载加减乘除以及输入输出流运算符。

1. 重载加减乘除运算符

假设我们要设计一个Complex类来表示复数，包含实部和虚部。为了让两个复数对象能直接使用+、-、*、/进行运算，需要重载这些运算符。

class Complex { private: double real, imag;

public: Complex(double r = 0, double i = 0) : real(r), imag(i) {}

<font color="#808080">// 重载加法</font>
Complex <strong>operator+</strong>(<font color="#0000FF">const</font> Complex& other) <font color="#0000FF">const</font> {
    <font color="#0000FF">return</font> Complex(real + other.real, imag + other.imag);
}

<font color="#808080">// 重载减法</font>
Complex <strong>operator-</strong>(<font color="#0000FF">const</font> Complex& other) <font color="#0000FF">const</font> {
    <font color="#0000FF">return</font> Complex(real - other.real, imag - other.imag);
}

<font color="#808080">// 重载乘法（(a+bi)*(c+di) = (ac-bd)+(ad+bc)i）</font>
Complex <strong>operator*</strong>(<font color="#0000FF">const</font> Complex& other) <font color="#0000FF">const</font> {
    <font color="#0000FF">return</font> Complex(
        real * other.real - imag * other.imag,
        real * other.imag + imag * other.real
    );
}

<font color="#808080">// 重载除法（略复杂，需考虑分母模长）</font>
Complex <strong>operator/</strong>(<font color="#0000FF">const</font> Complex& other) <font color="#0000FF">const</font> {
    <font color="#0000FF">double</font> denominator = other.real * other.real + other.imag * other.imag;
    <font color="#0000FF">return</font> Complex(
        (real * other.real + imag * other.imag) / denominator,
        (imag * other.real - real * other.imag) / denominator
    );
}

<font color="#808080">// 提供访问函数</font>
<font color="#0000FF">void</font> print() <font color="#0000FF">const</font> {
    std::cout << "(" << real << " + " << imag << "i)";
}

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};

上述代码中，所有二元运算符都作为成员函数实现，接收一个常量引用参数，返回新的Complex对象。这样可以链式调用，且不修改原对象。

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标签： c++ stream 封装性 代码可读性