1. Intruduction

通常编程语言使用运算符(Operator)来表示常用的操作和计算，目的是使代码看起来更加简洁清爽。

例如：

x + y * z

要比

add(x, multiply(y, z))

看上去更清晰。

2. Unary/Binary/Ternary Operator

通常编程语言根据操作数(Oprand)的个数对Operator进行分类：

Operator Number of oprands Example
Unary 1 !
Binary 2 + - * /
Tenary 3 :? (the only one in C++)

在C++中, Ternay Operator只有一个，即条件运算符。

3. C++ Operator Overloading

3.1 Overloading Binary Operators

对Binary Operator来说，下面两种定义方式是等价的：

  • 被定义成只有一个参数的non-static member function；
  • 被定义成有两个参数的non-member function；

如果同时定义，将触发overload resolution。下面的代码将触发重载解析错误：

class Foo final {
 public:
  void operator+(Foo other) {}
};

void operator+(Foo x, Foo y) {}

int main() {
  Foo x, y;
  x + y;

  return 0;
}

// error: ambiguous overload for ‘operator+’ (operand types are ‘Foo’ and ‘Foo’)

3.2 Overloading Unary Operators

对Unary Operator来说，下面两种定义方式是等价的：

  • 被定义成没有参数的non-static member function；
  • 被定义成只有一个参数的non-member fucntioin；

与Binary Operator相同，如果同时定义，将触发overload resolution。

3.3 Type Conversion Operator

Type Conversion Operator属于Unary Operator，因为有些特殊且较为常用，所以单独拿出来介绍。

在C++中实现Type Conversion从根本上说只有两种方式：

  • Constructor
  • Conversion Operator

其他方式是这两种方式的包装，例如static_cast()实际上调用二者之一。二者都可以被explicit修饰，是否使用explicit取决于是否希望发生Copy Initialization，这部分内容详见我的另一篇博客：C++ Constructor设计。

使用Constructor实现Type Conversion的问题在于Constructor没有返回值，只能实现别人向自己的转换，不能实现自己向别人的转换。Conversion Operator有返回值，所以这个问题得到了解决。

例如：

class Foo final {
 public:
  operator bool() { return true; }
};