运算符重载（朋友和成员函数）

Question

使用friend关键字的运算符重载和作为类中的成员函数有什么区别？

此外，任何一元运算符重载（即作为朋友与成员函数）的情况有何不同？

Answer 1

Jacob是正确的......在类中声明的friend函数可以访问该类，但它根本不在类中，其他人都可以访问它。

对于不是类成员的运算符重载（也称为自由函数，它可能是朋友，或者可能不是），参数与操作数相同。对于作为类成员的一个，第一个操作数是“隐含参数”，它变为this。

隐式参数在几个方面与自由函数的第一个参数不同：

• 它的类型是引用类，而free函数可以为它的第一个参数声明任何类型。
• 它不参与隐式类型转换。 （它不会被转换构造函数初始化。）
• 它确实参与虚拟覆盖分辨率。 （virtual重载将由第一个操作数的动态类型选择，这对于没有额外代码的自由函数是不可能的。）

一元，二元或一元的情况是相同的（在operator()的情况下）。

成员突变特权：更改第一个操作数的运算符（例如+=，=，前缀++）应该实现为成员函数，并且应该专门实现所有重载的内容。 Postfix ++是二等公民;它实现为Obj ret = *this; ++ this; return ret;。请注意，这有时会扩展到copy-constructors，它可能包含*this = initializer。

通勤者的自由规则：只有交换运营商（例如/）应该是自由职能;所有其他运营商（例如一元一事）应该是成员。交换运算符固有地制作对象的副本;它们被实现为Obj ret = lhs; ret @= rhs; return ret;，其中@是可交换运算符，lhs和rhs分别是左侧和右侧参数。

C ++友谊的黄金法则：避免友谊。 friend污染了设计的语义。 重载推论：如果您遵循上述规则，重载很简单，那么friend是无害的。 friend样板过载定义允许将它们放在class {括号内。

请注意，某些运算符不能是自由函数：=，->，[]和()，因为标准在第13.5节中明确说明了这一点。我认为这就是全部...我认为一元&和*也是如此，但我显然是错的。但是，应总是作为成员超载，并且只有经过深思熟虑后才会过载！

Answer 2

不同之处在于，friended函数实际上处于全局范围内，因此您无需成为该类的实例即可访问它。

Answer 3

成员函数要求左手操作符必须属于该类型。 友元函数可以允许左手操作符隐式转换。

例如，假设我们创建了一个BigInt类。我们创建了一个成员函数operator +来获取BigInt的右手操作符。

现在让我们也说BigInt有一个带有常规int的构造函数。此构造函数不是显式的（显式关键字），它需要一个参数。这意味着C ++可以从int转换为BigInt。

当我们有这些东西时，我们可以这样做：

BigInt foo（5）; BigInt酒吧; bar = foo + 5;

但我们不能这样做：

BigInt foo（5） BigInt酒吧; bar = 5 + foo;

但是，如果我们使用友元函数而不是成员函数，那么两者都可以工作。

Answer 4

成员函数要求左手操作符必须属于该类型。友元函数可以允许左手操作符隐式转换。

Answer 5

可以在rvalues上调用成员函数，而不能使用rvalues调用接受对非const的引用的自由函数。例如，++function_returning_iterator_by_value()仅在您将operator++作为成员实施时进行编译。