重载运算符
重载运算符是通过对运算符的重新定义，使得其支持特定数据类型的运算操作．重载运算符是重载函数的特殊情况．
当一个运算符出现在一个表达式中，并且运算符的至少一个操作数具有一个类或枚举的类型时，则使用重载决议（overload resolution）确定应该调用哪个满足相应声明的用户定义函数．1
通俗的讲，如果把使用「运算符」看作一个调用特殊的函数（如将 1+2 视作调用 add(1, 2)），并且这个函数的参数（操作数）至少有一个是 class、struct 或 enum 的类型，编译器就需要根据操作数的类型决定应当调用哪个自定义函数．
在 C++ 中，我们可以重载几乎所有可用的运算符．
一些可重载运算符的列举
一元运算：+（正号）；-（负号）；~（按位取反）；++；--；!（逻辑非）；*（取指针对应值）；&（取地址）；->（类成员访问运算符）等．
二元运算：+；-；&（按位与）；[]（取下标）；==；=（赋值）等．
其它：()（函数调用）；""（后缀标识符1，C++11 起）；new（内存分配）；,（逗号运算符）；<=>（三路比较2，C++20 起）等．
限制
重载运算符存在如下限制：
- 只能对现有的运算符进行重载，不能自行定义新的运算符．
- 以下运算符不能被重载：
::（作用域解析），.（成员访问），.*（通过成员指针的成员访问），?:（三目运算符）． - 重载后的运算符，其运算优先级，运算操作数，结合方向不得改变．
- 对
&&（逻辑与）和||（逻辑或）的重载失去短路求值．
实现
重载运算符分为两种情况，重载为成员函数或非成员函数．
当重载为成员函数时，因为隐含一个指向当前成员的 this 指针作为参数，此时函数的参数个数与运算操作数相比少一个．
而当重载为非成员函数时，函数的参数个数与运算操作数相同．
其基本格式为（假设需要被重载的运算符为 @）：
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下面将给出几个重载运算符的示例．
### 基本算数运算符
下面定义了一个二维向量结构体 `Vector2D` 并实现了相应的加法和内积的重载．
重载算数运算符的例子
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自增自减运算符
自增自减运算符分为两类，前置（++a）和后置（a++）．为了区分前后置运算符，重载后置运算时需要添加一个类型为 int 的空置形参．
可以将前置自增理解为调用 operator++(a) 或 a.operator++()，后置自增理解为调用 operator++(a, 0) 或 a.operator++(0)．
分别重载前后置自增运算符的例子
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另外一点是，内置的自增自减运算符中，前置的运算符返回的是引用，而后置的运算符返回的是值．虽然重载后的运算符不必遵循这一限制，不过在语义上，仍然期望重载的运算符与内置的运算符在返回值的类型上保持一致．
对于类型 T，典型的重载自增运算符的定义如下：
重载定义（以 `++` 为例）| 成员函数| 非成员函数
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前置| `T& T::operator++();`| `T& operator++(T& a);`
后置| `T T::operator++(int);`| `T operator++(T& a, int);`
### 函数调用运算符
函数调用运算符 `()` 只能重载为成员函数．通过对一个类重载 `()` 运算符，可以使该类的对象能像函数一样调用．
重载 `()` 运算符的一个常见应用是，将重载了 `()` 运算符的结构体作为自定义比较函数传入优先队列等 STL 容器中．
下面就是一个例子：给出 𝑛n 个学生的姓名和分数，按分数降序排序，分数相同者按姓名字典序升序排序，输出排名最靠前的人的姓名和分数．
下面定义了一个比较结构体，实现自定义优先队列的排序方式．
重载函数调用运算符的例子
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比较运算符
在 std::sort 和一些 STL 容器中，需要用到 < 运算符．在使用自定义类型时，我们需要手动重载．
下面是一个例子，实现了和上一节相同的功能
重载比较运算符的例子
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上面的代码将小于号重载为了成员函数，当然重载为非成员函数也是可以的．
重载为非成员函数
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事实上，只要有了 < 运算符，则其他五个比较运算符的重载也可以很容易实现．
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关于 C++20 下的三路比较运算符
如果使用 C++20 或更高版本，我们可以直接使用默认三路比较运算符简化代码．3
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默认比较的顺序按照成员变量声明的顺序逐个比较．4
也可以使用自定义三路比较．此时要求选择比较内含的序关系（std::strong_ordering、std::weak_ordering 或 std::partial_ordering），或者返回一个对象，使得：
- 若
a < b，则(a <=> b) < 0； - 若
a > b，则(a <=> b) > 0； - 若
a和b相等或等价，则(a <=> b) == 0．
具体实现细节请参考 比较运算符 #三路比较 - cppreference．
参考资料与注释：
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