c++ demo，重载运算符，友元函数的实现

在C++编程语言中，重载运算符和友元函数是两个重要的概念，它们扩展了C++的灵活性和表达能力。下面将详细讲解这两个主题及其在实际编程中的应用。 我们来探讨重载运算符。重载运算符是指在同一个作用域内为一个运算符提供多个不同的实现。这样做的目的是为了赋予运算符根据上下文的不同而有不同的含义。例如，我们可以为自定义类的加法运算符"+"重载，使其支持对象间的加法操作。在C++中，重载运算符需要遵循一定的规则，比如必须指定返回类型，且至少有一个参数是用户定义的类型。以下是一个简单的例子，展示了如何重载"+"运算符： ```cpp class Vector { int x, y; public: Vector(int x, int y) : x(x), y(y) {} Vector operator+(const Vector& other) const { return Vector(x + other.x, y + other.y); } }; ``` 在这个例子中，`Vector`类的`operator+`成员函数接受一个`Vector`类型的引用作为参数，返回一个新的`Vector`对象，表示两向量的和。 接下来，我们讨论友元函数。友元函数不是类的成员，但可以访问类的私有和受保护成员。这使得友元函数能够突破封装的限制，实现某些特定的功能。声明一个函数为友元，可以使用`friend`关键字。例如，我们可能希望在`Vector`类中定义一个友元函数来计算两个向量之间的点积： ```cpp class Vector { int x, y; public: Vector(int x, int y) : x(x), y(y) {} friend int dotProduct(const Vector& a, const Vector& b); }; int dotProduct(const Vector& a, const Vector& b) { return a.x * b.x + a.y * b.y; } ``` 在上面的代码中，`dotProduct`函数被声明为`Vector`类的友元，因此它可以访问类的私有成员`x`和`y`。 重载运算符和友元函数结合使用时，可以创建出更直观、更符合直觉的类接口。例如，我们可以在`Vector`类中重载`*`运算符，让它与另一个`Vector`进行点积运算，同时利用友元函数来实现这个功能： ```cpp class Vector { int x, y; public: Vector(int x, int y) : x(x), y(y) {} friend Vector operator*(const Vector& a, const Vector& b); // 重载 * friend int dotProduct(const Vector& a, const Vector& b); // 保持原样 }; Vector operator*(const Vector& a, const Vector& b) { return Vector(a.x * b.x, a.y * b.y); // 返回一个新向量 } int dotProduct(const Vector& a, const Vector& b) { return a.x * b.x + a.y * b.y; // 计算点积 } ``` 现在，我们可以像操作基本类型一样操作`Vector`对象，如`Vector a(3, 4); Vector b(5, 6); Vector c = a * b;`，这大大提高了代码的可读性。 总结来说，C++的运算符重载提供了定制运算符行为的能力，而友元函数则允许非成员函数访问类的私有和受保护成员，两者结合使用能更好地实现面向对象的设计。在实际编程中，正确使用这两个特性可以增强代码的表达力，提高程序的可维护性和可读性。