概念

其实早在刚开始学习C++的时候我们就已经接触到运算符重载了，只是我们当时还没意识到。

std::cout << "Hello World" << std::endl;

对于这一句代码的解释如下：

cout其实是一个iostream类的对象，它重载了左移运算符（operator<< ），每次调用的时候就会向输出设备（一般就是控制台）输出东西。也就是说<<原本是一个左移运算符，但通过所谓的“重载操作”之后就可以执行输出操作了。

而至于运算符重载是什么呢？

运算符重载是一种C++编程特性，它允许程序员重新定义已有的运算符的行为，使得自定义的数据类型（类）可以像内置类型一样使用这些运算符。通过运算符重载，可以让自定义类对象之间进行各种运算和操作，使代码更加直观、灵活和易于理解。

在C++中，运算符重载通过重载函数（也称为运算符函数）来实现，这些函数的名称和运算符相同，但在函数名前加上"operator"关键字，后面紧跟着运算符的符号。运算符重载函数可以定义为类的成员函数或全局函数，取决于运算符重载的需求和设计。

写法

接下来就让我们继续探讨C++运算符重载的写法。写法就是将函数设置为如下格式：

返回值 operator运算符( 参数… );

下面是代码示例模板：

class MyClass {
public:
    // 构造函数（如果需要）
    MyClass(/* 参数列表 */)
    {
        // 在这里初始化对象的成员变量
    }

    // 一元运算符重载
    // 例如：一元取反运算符（-），一元递增运算符（++）
    // 返回类型 operator运算符() {
    //     在这里定义运算符的操作
    // }

    // 二元运算符重载
    // 例如：二元加法运算符（+），二元乘法运算符（*）
    // 返回类型 operator运算符(const MyClass& other) {
    //     在这里定义运算符的操作
    // }

    // 赋值运算符重载
    // 返回类型 operator=(const MyClass& other) {
    //     在这里定义运算符的操作
    // }

    // 其他常见运算符重载
    // 例如：等于运算符（==），不等于运算符（!=），小于运算符（<），大于运算符（>）
    // 返回类型 operator运算符(const MyClass& other) {
    //     在这里定义运算符的操作
    // }

    // 友元函数（如果需要）
    // 例如：输出运算符（<<），输入运算符（>>）
    // friend 返回类型 operator运算符(std::ostream& os, const MyClass& obj) {
    //     在这里定义运算符的操作
    //     return os;
    // }
};

// 请注意，如果运算符是成员函数，它至少有一个操作数（隐含的 this 指针），
// 而如果运算符是全局函数（通过友元实现），它也许会有两个操作数。

// 如果运算符重载作为成员函数，使用对象的方式调用：
// MyClass obj1, obj2, result;
// result = obj1.operator+(obj2);  // 调用二元加法运算符重载

// 如果运算符重载作为全局函数（通过友元实现），使用函数的方式调用：
// MyClass obj1, obj2, result;
// result = operator+(obj1, obj2); // 调用二元加法运算符重载

如果不知道哪些运算符可以重载，哪些运算符不能重载，以及对于一个陌生的运算符重载函数该如何书写还感到疑惑，可以尝试看这篇博客：C++中一些常见的运算符重载代码模板

约定俗成

在C++中，一般来说，大多数运算符的重载既可以在类内声明，也可以在类外声明。然而，有一些约定俗成的实践和限制，决定了哪些运算符更适合在类内重载，哪些更适合在类外重载，以及哪些运算符在类内外重载无所谓。大致内容见下图：

具体细节如下：

类内重载

单目运算符：单目运算符只涉及一个操作数，比如自增（++）和自减（--）运算符。这类运算符通常可以在类内进行重载，因为它们的操作数是对象本身。
赋值运算符：赋值运算符通常在类内进行重载，用于对类的成员变量进行赋值操作。这样可以很方便地访问类的私有成员。
下标运算符：下标运算符用于对象进行类似于数组的访问，通常也在类内重载。
函数调用运算符：函数调用运算符（就是一对小括号）一般也在类内重载，用于使类的对象可以像函数一样被调用。

类外重载

双目运算符：双目运算符涉及两个操作数的运算，例如加法（+）、减法（-）和乘法（*）等。对于双目运算符，尤其是涉及非成员类型的运算符，更倾向于在类外重载。这样可以保持对称性，允许两个不同类型的对象之间进行运算。
流插入和流提取：流插入运算符（<<）和流提取运算符（>>)通常在类外部进行重载。这样使得能够以自定义的方式进行输入和输出操作，而不需要改变类的定义。
关系运算符：关系运算符（如<、>、<=、>=、==、!=）通常在类外部重载，特别是涉及两个不同类对象之间的比较。

类内类外无所谓

算术运算符：加法、减法、乘法、除法等算术运算符既可以在类内重载，也可以在类外重载，这取决于对类的设计和需求。如果运算符只涉及一个操作数（一元运算符），通常在类内重载。如果涉及两个操作数（二元运算符），则可以在类内或类外重载。

注意事项

下面是使用C++运算符重载时的一些注意事项：

C++中不允许用户定义新的运算符，只能对已有的运算符进行重载。
重载后的运算符的优先级、结合性也要保持不变，也不能改变其操作数及语法结构。
重载后的含义与原运算符的含义要保持一致。例如+重载之后也应为加的含义。
运算符重载函数不能有默认参数，否则就意味着改变了运算符操作数的个数。
运算符重载既可以在类内定义，也可以在类外全局下定义。
运算符重载函数至少要有一个自定义类型的参数，因为如果都是内置类型的话，运算符重载也就没有意义了。
当运算符重载函数在类内声明时，其形参看起来比操作数数目少1，这是因为函数的第一个参数为隐式的this指针。
建议不要重载operator&& 和 operatorll。原因是无法在这两种情况下实现内置操作符的完整语义。说得更具体一些，内置版本版本特殊之处在于：内置版本的 && 和 II 有很灵活的短路规则，而我们自定义的运算符重载无法实现 && 和 || 的短路规则，与长久以来的习惯冲突，所以最好不要重载 && 和 ||。
点运算符(.)、域运算符(::)、点星运算符 (.*)、条件运算符( ? : )以及sizeof运算符，这5个运算符不能发生重载。