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一、运算符重载的基本概念

1.1 什么是运算符重载？

运算符重载允许我们为类类型对象定义新的运算符行为。通过重载，可以使类对象像内置类型一样使用运算符。

语法规则：

返回类型 operator运算符(参数列表) {// 运算符逻辑
}

class Date {
public:bool operator==(const Date& d) {return _year == d._year && _month == d._month && _day == d._day;}
};

1.2 运算符重载的限制

1. 不能创建新运算符：如operator@。
2. 不能改变内置类型的运算符行为：如int operator+(int x, int y)。
3. 不能重载的运算符：::、.*、.、sizeof、?:等。

二、运算符重载的实现方式

2.1 成员函数重载

特点：运算符重载作为成员函数时，第一个操作数隐式传递给this指针。适用场景：二元运算符（如+、-）和一元运算符（如++、--）。

示例：

class Date {
public:bool operator==(const Date& d) {return _year == d._year && _month == d._month && _day == d._day;}
};

2.2 全局函数重载

特点：运算符重载作为全局函数时，所有操作数均需显式传递。适用场景：流运算符（如<<、>>）。

示例：

ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d) {out << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day;return out;
}

三、赋值运算符重载

3.1 赋值运算符重载的作用

赋值运算符重载用于两个已存在对象间的赋值操作，确保资源正确拷贝和释放。

语法规则：

ClassName& operator=(const ClassName& other) {// 赋值逻辑return *this;
}

3.2 赋值运算符重载的特点

1. 必须为成员函数：确保第一个操作数为当前对象。
2. 返回当前对象引用：支持连续赋值（如a = b = c）。
3. 默认生成：若未显式定义，编译器会自动生成默认赋值运算符重载。

class Stack {
private:int* _a;size_t _capacity;public:Stack& operator=(const Stack& other) {if (this != &other) {  // 避免自赋值free(_a);  // 释放原有资源_a = (int*)malloc(other._capacity * sizeof(int));memcpy(_a, other._a, other._capacity * sizeof(int));  // 深拷贝_capacity = other._capacity;}return *this;}
};

四、深拷贝与浅拷贝

4.1 浅拷贝的问题

默认赋值运算符重载对指针成员进行浅拷贝，即仅复制指针地址，而非指向的资源。这会导致以下问题：双重释放：多个对象指向同一块内存，析构时重复释放。悬空指针：一个对象修改或释放资源后，其他对象访问无效内存。

4.2 深拷贝的实现

深拷贝通过为新对象分配独立的内存空间，并复制原对象的内容，避免资源冲突。

示例：

class Stack {
private:int* _a;size_t _capacity;public:Stack& operator=(const Stack& other) {if (this != &other) {  // 避免自赋值free(_a);  // 释放原有资源_a = (int*)malloc(other._capacity * sizeof(int));memcpy(_a, other._a, other._capacity * sizeof(int));  // 深拷贝_capacity = other._capacity;}return *this;}
};

五、常见误区与陷阱

5.1 自赋值问题

在赋值运算符重载中，必须检查自赋值情况，否则可能导致资源释放错误。

cpp
复制
if (this != &other) { // 检查自赋值
// 赋值逻辑
}

5.2 连续赋值支持

赋值运算符重载应返回当前对象引用，以支持连续赋值操作。

cpp
复制
a = b = c; // 连续赋值

六、总结与最佳实践

6.1 核心要点

运算符重载：增强类类型对象的操作灵活性。

赋值运算符重载：确保对象间赋值操作的安全性。

6.2 最佳实践

深拷贝：涉及动态资源时，必须显式实现深拷贝。

自赋值检查：避免资源释放错误。

返回引用：支持连续赋值操作。