연산자 오버로딩의 이해

멤버함수에 의한 연산자 오버로딩

#include <iostream>
using namespace std;

class Point {
  int xPos;
  int yPos;
public:
  Point(int x, int y)
    : xPos(x), yPos(y) {}
  
  void showPosition() const  {
    cout << "[" << xPos << ", " << yPos << "]" << endl;
  }

  Point add(const Point &ref) {
    return Point(xPos + ref.xPos, yPos + ref.yPos);
  }
};

int main() {
  Point p1(10, 20);
  Point p2(15, 25);
  Point p3 = p1.add(p2);

  p1.showPosition();
  p2.showPosition();
  p3.showPosition();
  return 0;
}

예제코드의 add 함수는 Point 객체의 참조를 받아서 xPos, yPos의 값을 더해 새로운 Point 객체를 반환하는 함수이다.

그럼 다음과 같이 호출할 수 있을까?

Point p3 = p1 + p2;

이렇게 기본 연산자인 +연산자를 재정의 하여 사용자정의 자료형도 연산을 할 수 있게 하는것이 연산자 다중정의 이다.

add() 함수의 이름을 operator+로 변경한 후 +연산을 해보자.

Point operator+(const Point &ref) {
  return Point(xPos + ref.xPos, yPos + ref.yPos);
}

main 함수를 다음과 같이 변경해 보자

int main() {
  Point p1(10, 20);
  Point p2(15, 25);
  Point p3 = p1.operator+(p2);
  Point p4 = p1 + p2;

  p1.showPosition();
  p2.showPosition();
  p3.showPosition();
  p4.showPosition();
  return 0;
}

결과를 보면 p1.operator+(p2);와 p1 + p2; 동일한 것을 알 수 있다.

전역함수에 의한 연산자 오버로딩

전역 operator+ 함수를 다중정의(over loading) 하여 친구함수로 등록한다.

#include <iostream>
using namespace std;

class Point {
  int xPos;
  int yPos;
public:
  Point(int x, int y)
    : xPos(x), yPos(y) {}
  
  void showPosition() const {
    cout << "[" << xPos << ", " << yPos << "]" << endl;
  }

  friend Point operator+(Point& pos1, Point& pos2);
};

Point operator+(Point& p1, Point& p2) {
  return Point(p1.xPos + p2.xPos, p1.yPos + p2.yPos);
}

int main() {
  Point p1(10, 20);
  Point p2(15, 25);
  Point p3 = p1 + p2;

  p1.showPosition();
  p2.showPosition();
  p3.showPosition();
  return 0;
}

이항 연산자의 다중정의

산술연산자의 다중정의

+, -, *, /, % 등의 산술연산자는 위의 예제를 참고하여 작성할 수 있다. 이때 연산자의 기본 기능을 벗어난 형태의 연사자 오버로딩은 허용되지 않는다.

관계연산자의 다중정의

관계연산자 ==, !=, >, >=, <, <= 등의 관계연산자는 bool 자료형을 반환하는 형태로 다중정의 해야 한다.

다음은 == 연산자의 예제이다.

#include <iostream>
using namespace std;

class Point {
  int xPos;
  int yPos;
public:
  Point(int x, int y)
    : xPos(x), yPos(y) {}

  void showPosition() const {
    cout << "[" << xPos << ", " << yPos << "]" << endl;
  }

  bool operator==(const Point& ref) const {
    return xPos == ref.xPos && yPos == ref.yPos;
  }
};

int main() {
  Point p1(10, 20);
  Point p2(10, 20);
  
  if (p1 == p2) {
    cout << "같다" << endl;
  }
  else {
    cout << "다르다" << endl;
  }
  return 0;
}

참고 사항

연산자 다중정의가 불가능한 연산자의 종류

멤버 함수 기반으로만 오버로딩 가능한 연산자 종류

연산자 오버로딩시 주의 사항

본래의 의도를 벗어난 형태의 연사자 오버로딩은 좋지 않다.
연산자 우선순위와 결합성은 바뀌지 않는다.
매개변수의 디폴트 값 설정이 불가능하다.
연산자의 기본 기능을 벗어난 형태의 연사자 오버로딩은 허용되지 않는다.

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