1. 问题描述
在C++编译中，经常遇到要定义重载运算符的情况，但是如果重载的运算符没有类类型参数，就会导致编译错误。下面我们来详细了解这个问题。
2. 重载运算符的概念
在C++中，运算符重载是指在类中定义一个与原始运算符具有相同名称的函数。这样的函数被称为重载运算符。通过重载运算符，我们可以完成一些特定的操作，比如相加（+）、相减（-）等。类中定义的运算符重载函数可以使用自定义类型的参数，也可以使用内置类型的参数。
3. 重载运算符的分类
C++中的运算符分为以下几类：
- 算术运算符：包括加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）等；
- 关系运算符：包括大于（>）、小于（<）、等于（==）等；
- 逻辑运算符：包括与（&&）、或（||）、非（！）等；
- 位运算符：包括按位与（&）、按位或（|）、异或（^）等；
- 赋值运算符：包括等于（=）、加等于（+=）、减等于（-=）等；
- 其他运算符：包括下标运算符（[]）、指针运算符（*）、成员选择运算符（.）等。
C++规定，除了点运算符（.）和域解析运算符（::）之外，其他所有运算符都可以被重载。
4. 重载运算符的使用
在使用重载运算符时，需要注意以下几点：
- 重载的运算符必须至少有一个用户自定义类型的参数；
- 重载运算符不能改变运算符的优先级与结合性；
- 重载运算符的函数调用不接受任何参数，只能使用运算符作为入口参数。
5. 重载运算符的错误示例
下面我们来看一下一个重载运算符的错误示例。考虑如下的代码：
#include <iostream>
class Complex
{
public:
Complex(double real = 0, double imag = 0)
{
this->real = real;
this->imag = imag;
}
double real;
double imag;
};
Complex operator+(double x, Complex y)
{
Complex z;
z.real = x + y.real;
z.imag = y.imag;
return z;
}
int main()
{
Complex x(1.0,2.0), y(3.0,4.0);
Complex z = 1.0 + x + y;
std::cout << "(" << z.real << "," << z.imag << ")" << std::endl;
return 0;
}
这个例子中，我们想要实现复数和实数的加法运算，即实数与复数相加。因此，我们定义了一个重载运算符，它接受一个实数参数和一个复数参数，并返回一个复数类型的值。这个运算符的实现如下：
Complex operator+(double x, Complex y)
{
Complex z;
z.real = x + y.real;
z.imag = y.imag;
return z;
}
在主函数中，我们通过1.0 + x + y来进行加法运算，并将结果赋值给z。然而，编译这个程序时会出现以下错误：
'operator+' must have at least one user-defined type operand这个错误提示说明，重载的运算符必须至少有一个用户自定义类型的参数。显然，在我们的运算符实现中，只有一个参数是用户自定义类型（Complex），因此，这个运算符并不符合C++规定中的要求。
6. 修正运算符重载的错误
为了修正这个错误，我们需要将实数参数改为复数参数。这样，在使用重载运算符时，就至少有两个用户自定义类型的参数了。
下面是修正后的代码实现：
#include <iostream>
class Complex
{
public:
Complex(double real = 0, double imag = 0)
{
this->real = real;
this->imag = imag;
}
double real;
double imag;
};
Complex operator+(Complex x, Complex y)
{
Complex z;
z.real = x.real + y.real;
z.imag = x.imag + y.imag;
return z;
}
int main()
{
Complex x(1.0,2.0), y(3.0,4.0);
Complex z = x + y;
std::cout << "(" << z.real << "," << z.imag << ")" << std::endl;
return 0;
}
在修正后的代码中，我们将运算符的第一个参数改为复数类型。因此，在计算1.0 + x + y时，这个运算符可以正确地重载为复数的加法运算符。我们在主函数中计算x + y，并输出结果。这个程序会输出以下结果：
(4,6)7. 总结
在C++中，运算符重载是一种使用得非常广泛的技术。在使用运算符重载时，需要注意运算符重载函数的参数类型和返回值类型，避免出现编译错误。本文以重载加法运算符为例，详细介绍了C++运算符重载的使用方法，并给出了一个错误示例和相应的修正方案。希望本文能对大家学习C++运算符重载有所帮助。