C++運算子過載的兩種方法

有兩種方法可以使運算子過載：

使過載運算子成為該類的成員函數。這允許運算子函數存取類的私有成員。它也允許函數使用隱式的this指標形參來存取呼叫物件。
使過載的成員函數成為獨立分開的函數。當以這種方式過載時，運算子函數必須宣告為類的友元才能存取類的私有成員。

某些運算子（如流輸入運算子 >> 和流輸出運算子 <<）必須作為獨立函數過載。其他運算子既可以作為成員函數也可以作為獨立函數過載。

假設已經編寫了以下獨立過載函數程式碼：

Length a(4, 2), b(1, 8), c (0);
c = a + b;

該程式碼將被編譯器解釋為以下形式：

Length a(4, 2), b(1, 8), c(0);
c = operator+(a, b);

編譯器允許程式設計師使用友好的中間插入符號。但是，它將運算子視為一個普通函數，其名稱是 operator+，這有一種不是很明顯的意味。例如，來看以下語句：

c = 2 + a;

相當於以下語句：

c = operator+(2, b);

這兩個語句都能正確編譯和執行，因為 Length 類的轉換建構函式能夠在整數形參 2 之外建立一個 Length 物件。

算術和關係運算子的過載可以像成員函數的過載一樣輕鬆。加法運算子的過載方法如下。首先，修改類內宣告以使該運算子變成一個成員函數：

class Length
{
    private:
        int len_inches;
    public:
        //修改operator+的宣告
        Length operator+(Length b);
        //類的其餘部分，省略
};

請注意，該運算子現在被宣告為釆用 Length 型別的單個運算子，這是因為作為一個成員函數，該運算子被自動通過隱式形參 this 傳遞一個 Length 物件。例如，如果編寫以下語句：

Length a(4, 2), b(1, 8), c(0);
c = a + b;

則編譯器會將此語句視為以下形式的內容：

Length a(4, 2), b(1, 8), c (0);
c = a.operator+ (b);

在編寫 a + b 時，過載的 + 運算子的左運算元變成了呼叫成員函數的物件，右運算元變成了顯式形參。伴隨著這些變化，運算子的主體被寫成如下形式的語句：

Length Length::operator+(Length b)
{
    return Length(this->len_inches + b.len_inches);
}

綜上所述，加法運算子（以及其他算術運算子和關係運算子）既可以作為成員函數，也可以作為獨立函數過載。

一般來說，更好的做法是將二元運算子過載為釆用相同型別形參的獨立函數。這是因為，與獨立運算子的過載不同，成員函數的過載通過使左側形參變成隱式的，造成了兩個形參之間的人為區別，這將允許轉換建構函式應用右側形參，但不應用左側形參，從而產生了更改形參順序的情況，導致正確的程式如果換個方式卻出現了編譯器錯誤。範例如下：

Length a(4, 2), c(0);
c = a + 2; //編譯，當於 c = a.operator+ (2)
c = 2 + a; //不能編譯：相當於 c = 2 .operator+ (a);