成员与非成员之间的决定

二进制运算符=（赋值）、[]（数组订阅）、->（成员访问）以及n元（）（函数调用）运算符必须始终作为成员函数实现，因为语言的语法要求它们实现。

其他运算符可以作为成员或非成员实现。然而，其中一些函数通常必须实现为非成员函数，因为您无法修改它们的左操作数。其中最突出的是输入和输出运算符<<and>>，其左操作数是标准库中的流类，您无法更改。

对于必须选择将其作为成员函数或非成员函数实现的所有运算符，请使用以下经验规则来决定：

如果它是一元运算符，请将其实现为成员函数。如果二进制运算符对两个操作数一视同仁（保持不变），则将此运算符作为非成员函数实现。如果一个二元运算符不能平等对待两个操作数（通常它会改变其左操作数），如果它必须访问操作数的私有部分，则将其设置为左操作数类型的成员函数可能会很有用。

当然，与所有经验法则一样，也有例外。如果你有一个类型

enum Month {Jan, Feb, ..., Nov, Dec}

如果要重载它的递增和递减运算符，则不能将其作为成员函数，因为在C++中，枚举类型不能具有成员函数。所以你必须把它作为一个自由函数重载。嵌套在类模板中的类模板的运算符<（）在作为类定义中内联的成员函数时更容易编写和读取。但这些确实是罕见的例外。

（但是，如果发生异常，请不要忘记操作数的常量问题，对于成员函数，该操作数将成为隐式this参数。如果作为非成员函数的运算符将其最左边的参数作为常量引用，则作为成员函数的同一运算符需要在末尾有一个常量，以使*this成为常量引用。）

继续到“常用运算符”以重载。

为什么用于将对象流到std:：cout或文件的运算符<<函数不能作为成员函数？

假设你有：

struct Foo
{
   int a;
   double b;

   std::ostream& operator<<(std::ostream& out) const
   {
      return out << a << " " << b;
   }
};

鉴于此，您不能使用：

Foo f = {10, 20.0};
std::cout << f;

由于运算符<<被重载为Foo的成员函数，因此运算符的LHS必须是Foo对象。这意味着，您需要使用：

Foo f = {10, 20.0};
f << std::cout

这是非常不直观的。

如果将其定义为非成员函数，

struct Foo
{
   int a;
   double b;
};

std::ostream& operator<<(std::ostream& out, Foo const& f)
{
   return out << f.a << " " << f.b;
}

您将能够使用：

Foo f = {10, 20.0};
std::cout << f;

这是非常直观的。

转换运算符（也称为用户定义转换）

在C++中，您可以创建转换运算符，这些运算符允许编译器在您的类型和其他定义的类型之间进行转换。转换运算符有两种类型，隐式和显式。

隐式转换运算符（C++98/C++03和C++11）

隐式转换运算符允许编译器将用户定义类型的值隐式转换（如int和long之间的转换）为其他类型。

下面是一个带有隐式转换运算符的简单类：

class my_string {
public:
  operator const char*() const {return data_;} // This is the conversion operator
private:
  const char* data_;
};

隐式转换运算符和单参数构造函数一样，都是用户定义的转换。当试图匹配对重载函数的调用时，编译器将授予一个用户定义的转换。

void f(const char*);

my_string str;
f(str); // same as f( str.operator const char*() )

一开始，这似乎非常有用，但问题是，隐式转换甚至在不需要时开始。在以下代码中，将调用void f（const char*），因为my_string（）不是左值，因此第一个不匹配：

void f(my_string&);
void f(const char*);

f(my_string());

初学者很容易误解这一点，即使是有经验的C++程序员有时也会感到惊讶，因为编译器选择了他们没有怀疑的重载。这些问题可以通过显式转换运算符来缓解。

显式转换运算符（C++11）

与隐式转换运算符不同，显式转换运算符不会在您不期望的时候出现。以下是一个带有显式转换操作符的简单类：

class my_string {
public:
  explicit operator const char*() const {return data_;}
private:
  const char* data_;
};

请注意显式。现在，当您尝试从隐式转换运算符执行意外代码时，会出现编译器错误：

prog.cpp: In function ‘int main()’:
prog.cpp:15:18: error: no matching function for call to ‘f(my_string)’
prog.cpp:15:18: note: candidates are:
prog.cpp:11:10: note: void f(my_string&)
prog.cpp:11:10: note:   no known conversion for argument 1 from ‘my_string’ to ‘my_string&’
prog.cpp:12:10: note: void f(const char*)
prog.cpp:12:10: note:   no known conversion for argument 1 from ‘my_string’ to ‘const char*’

要调用显式转换运算符，必须使用static_cast、C样式转换或构造函数样式转换（即T（value））。

然而，有一个例外：允许编译器隐式转换为bool。此外，编译器在转换为bool后不允许再进行一次隐式转换（编译器一次允许进行2次隐式转化，但最多只能进行1次用户定义的转化）。

因为编译器不会抛出“过去”布尔值，所以显式转换运算符现在不再需要安全布尔值习惯用法。例如，C++11之前的智能指针使用安全布尔习惯用法来防止转换为整型。在C++11中，智能指针改用显式运算符，因为编译器在将类型显式转换为bool后，不允许隐式转换为整型。

继续重载新建和删除。

成员与非成员之间的决定

二进制运算符=（赋值）、[]（数组订阅）、->（成员访问）以及n元（）（函数调用）运算符必须始终作为成员函数实现，因为语言的语法要求它们实现。

其他运算符可以作为成员或非成员实现。然而，其中一些函数通常必须实现为非成员函数，因为您无法修改它们的左操作数。其中最突出的是输入和输出运算符<<and>>，其左操作数是标准库中的流类，您无法更改。

对于必须选择将其作为成员函数或非成员函数实现的所有运算符，请使用以下经验规则来决定：

如果它是一元运算符，请将其实现为成员函数。如果二进制运算符对两个操作数一视同仁（保持不变），则将此运算符作为非成员函数实现。如果一个二元运算符不能平等对待两个操作数（通常它会改变其左操作数），如果它必须访问操作数的私有部分，则将其设置为左操作数类型的成员函数可能会很有用。

当然，与所有经验法则一样，也有例外。如果你有一个类型

enum Month {Jan, Feb, ..., Nov, Dec}

如果要重载它的递增和递减运算符，则不能将其作为成员函数，因为在C++中，枚举类型不能具有成员函数。所以你必须把它作为一个自由函数重载。嵌套在类模板中的类模板的运算符<（）在作为类定义中内联的成员函数时更容易编写和读取。但这些确实是罕见的例外。

（但是，如果发生异常，请不要忘记操作数的常量问题，对于成员函数，该操作数将成为隐式this参数。如果作为非成员函数的运算符将其最左边的参数作为常量引用，则作为成员函数的同一运算符需要在末尾有一个常量，以使*this成为常量引用。）

继续到“常用运算符”以重载。

简而言之，我将提及一些要点，这些要点是我在过去一周学习Python和C++、oops和其他东西时提出的，因此如下所示：

运算符的Arity不能被进一步修改为原来的值！重载运算符只能有一个默认参数，而函数调用运算符不能使用该参数。只有内置运算符可以重载，其余的不能！

有关更多信息，您可以参考以下链接，该链接将您重定向到GeekforGeeks提供的文档。

https://www.geeksforgeeks.org/g-fact-39/

C语言中运算符重载的三个基本规则++

当谈到C++中的运算符重载时，您应该遵循三个基本规则。与所有这些规则一样，确实有例外。有时，人们偏离了这些准则，其结果并不坏，但这种积极的偏离很少。至少，我所看到的100个这种偏差中有99个是不合理的。然而，它也可能是千分之999。所以你最好遵守以下规则。

每当运算符的含义不明显且无可争议时，它就不应过载。相反，请提供一个具有精心选择的名称的函数。基本上，重载运算符的首要原则是：不要这样做。这可能看起来很奇怪，因为关于运算符重载有很多事情要知道，所以很多文章、书籍章节和其他文本都涉及到这一切。但是，尽管有这些看似明显的证据，但只有极少数情况下运算符重载是合适的。原因是，实际上很难理解运算符应用程序背后的语义，除非在应用程序域中使用运算符是众所周知且无可争议的。与人们普遍的看法相反，事实并非如此。始终遵循运算符众所周知的语义。C++对重载运算符的语义没有任何限制。编译器将乐于接受实现二进制+运算符的代码，以从其右操作数中减去。然而，这样的运算符的用户永远不会怀疑表达式a+b会从b中减去a。当然，这假设应用程序域中运算符的语义是无可争议的。始终提供一组相关操作中的所有操作。操作员相互关联，并与其他操作相关。如果您的类型支持a+b，用户也可以调用a+=b。如果它支持前缀increment++a，那么他们也希望a++也能工作。如果他们能检查a是否＜b，他们肯定也会检查a是否＞b。如果他们能复制构造你的类型，他们希望赋值也能起作用。

继续执行成员与非成员之间的决定。