8.4.4  重载加法运算符

让我们看看如何为CBox类重载加法运算符。这是个有趣的问题，因为涉及创建和返回新的对象。新对象是两个操作数-- 即两个CBox对象的和(无论将和的意义定义成什么)。

那么，我们真正希望两个箱子的和是什么？关于这一点有很多合法的可能性，但我们在这里将力求简单。下面这样定义两个CBox对象的和：它是个CBox对象，其体积足够容纳另外两个码在一起的箱子。通过使新对象的m_Length成员等于两个相加对象中较大的m_Length成员，并以类似的方式求出m_Width，然后使m_Height成员等于两个操作数对象m_Height成员的和，我们即可使合成的CBox对象足以包含另两个CBox对象。这种实现方法未必是最优的解决方案，但就我们的目的而言已经足够。通过修改构造函数，我们还将使CBox对象的m_Length成员总是大于或等于m_Width成员。

CBox类的加法运算符版本更容易通过图形来解释，因此我们进一步在图8-4中阐明了相加的过程。

（点击查看大图）图  8-4

CBox operator+(const CBox& aBox) const;      
// Function adding two CBox objects 

我们将形参定义成引用，以避免该函数被调用时不必要地复制右边的实参。我们还将形参声明为const引用，因为该函数不修改实参。如果不把形参声明为const引用，则编译器将不允许const对象被传递给这个函数，因此+运算符的右操作数不可以是const CBox对象。我们将该运算符函数也声明为const，因为它不修改调用它的那个对象。如果不这样做，则+运算符的左操作数也不可以是const CBox对象。

operator+()函数的定义现在如下所示：

// Function to add two CBox objects  
CBox CBox::operator+(const CBox& aBox) const  
{  
// New object has larger length and width, and sum of heights  
return CBox(m_Length > aBox.m_Length   m_Length:aBox.m_Length,  
m_Width > aBox.m_Width   m_Width:aBox.m_Width,  
m_Height + aBox.m_Height);  
} 

根据当前对象(*this)和传递的实参对象aBox，我们构造出一个局部的CBox对象。记住，返回过程将创建局部对象的临时副本，并将此副本(而非从函数返回时将被抛弃的局部对象)返回给调用程序。

试一试：练习使用我们重载的加法运算符

在这个示例中，我们将能够看到CBox类中重载加法运算符的工作过程。

// Ex8_06.cpp  
// Adding CBox objects  
#include <iostream>                              
// For stream I/O  
using std::cout;  
using std::endl;  
 
class CBox                                      

// Class definition at global scope  
{  
public:  
// Constructor definition  
CBox(double lv = 1.0, double wv = 1.0, double hv = 1.0): m_Height(hv)  
{  
m_Length = lv > wv  lv: wv;                             // Ensure that  
m_Width = wv < lv  wv: lv;                              // length >= width  
}  
 
// Function to calculate the volume of a box  
double Volume() const  
{  
return m_Length*m_Width*m_Height;  
}  
 
// Operator function for 'greater than' which  
// compares volumes of CBox objects.  
int CBox::operator>(const CBox& aBox) const  
{  
return this->Volume() > aBox.Volume();  
}  
 
// Function to compare a CBox object with a constant  
int operator>(const double& value) const  
{  
return Volume() > value;  
}  
 
// Function to add two CBox objects  
CBox operator+(const CBox& aBox) const  
{  
// New object has larger length & width, and sum of heights  
return CBox(m_Length > aBox.m_Length  m_Length:aBox.m_Length,  
  m_Width > aBox.m_Width  m_Width:aBox.m_Width,  
                  m_Height + aBox.m_Height);  
}  
 
// Function to show the dimensions of a box  
void ShowBox() const  
{  
cout << m_Length << " "  
<< m_Width << " "  
<< m_Height << endl;  
}  
 
private:  
double m_Length;                               
// Length of a box in inches  
double m_Width;                                    
// Width of a box in inches  
double m_Height;                                
// Height of a box in inches  
};  
 
int operator>(const double& value, const CBox& 
aBox); // Function prototype  
 
int main()  
{  
CBox smallBox(4.0, 2.0, 1.0);  
CBox mediumBox(10.0, 4.0, 2.0);  
CBox aBox;  
CBox bBox;  
 
aBox = smallBox + mediumBox;  
cout << "aBox dimensions are ";  
aBox.ShowBox();  
 
bBox = aBox + smallBox + mediumBox;  
cout << "bBox dimensions are ";  
bBox.ShowBox();  
 
return 0;  
}  
 
// Function comparing a constant with a CBox object  
int operator>(const double& value, const CBox& aBox)  
{  
return value > aBox.Volume();  
} 

在本章后面，我们将再次用到CBox类的定义。因此现在请在书上作好记号，稍后可能需要返回到这里。

示例说明

在该示例中，我们稍微对CBox类的成员作了一些修改。析构函数已经被删除，因为对CBox类而言它不是必需的。构造函数已经被修改成可以保证m_Length成员不小于m_Width成员。知道箱子的长度无论如何也不会小于宽度，将使加法操作更容易些。我们还添加了一个输出CBox对象尺寸的ShowBox()函数。使用该函数，我们将能够验证重载的加法操作是否像预期的那样工作。

该程序的输出如下：

aBox dimensions are 10 4 3  
bBox dimensions are 10 4 6 

该输出看来与前面定义的使CBox对象相加的概念一致。另外可以看出，该函数还可以处理表达式中的多次加法操作。为了计算bBox，重载的加法运算符被调用了两次。

我们也能够以友元函数的形式实现CBox类的加法操作，其原型如下：

friend CBox operator+(const CBox& aBox, const CBox& bBox); 

除需要使用直接成员选择运算符获得函数两个实参的成员以外，得出结果的过程将完全相同。该版本的运算符函数将像第一个版本一样工作。