연산자 오버로딩 (Operator Overloading)의 두가지 방법

연산자 오버로딩(Operator Overloading)은 C++ 문법과 우리와의 약속이라고 할 수 있는데, 우리가 함수를 정의하는데 이어서 operator라는 키워드와 연산자를 붙여서 함수의 이름을 만들 경우에 (operator + 이렇게 ) 우리가 일반적인 함수를 호출 방법 말고도, 연산자만을 이용해서도 함수가 호출 되도록 해주겠다는 이야기이다.

멤버 함수에 의한 오버로딩

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1. #include <iostream>   
2. using namespace std;   
3.   
4. class Point {   
5. private:   
6.     int x, y;   
7. public:   
8.     Point(int _x=0, int _y=0):x(_x), y(_y){}   
9.     void ShowPosition();   
10.     Point operator+(const Point& p);   
11. };   
12. void Point::ShowPosition(){    
13.     cout<<x<<" "<<y<<endl;    
14. }   
15. Point Point::operator+(const Point& p){   
16.     Point temp(x+p.x, y+p.y);   
17.     return temp;   
18. }   
19.   
20. int main(void)   
21. {   
22.     Point p1(1, 2);   
23.     Point p2(2, 1);   
24.     Point p3=p1+p2;   
25.     p3.ShowPosition();   
26.   
27.     return 0;   
28. }  

#include <iostream> using namespace std; class Point { private: int x, y; public: Point(int _x=0, int _y=0):x(_x), y(_y){} void ShowPosition(); Point operator+(const Point& p); }; void Point::ShowPosition(){ cout<<x<<" "<<y<<endl; } Point Point::operator+(const Point& p){ Point temp(x+p.x, y+p.y); return temp; } int main(void) { Point p1(1, 2); Point p2(2, 1); Point p3=p1+p2; p3.ShowPosition(); return 0; }

 그럼 위의 소스 코드 24번째 줄의 p1+p2는 어떤의미를 갖는지 알아 보자. 여기서 p1 , p2는 객체 이므로 기본적으로 '+' 덧셈 연산이 불가능하다. 그래서 C++은 어떤 약속을 하였느냐 하면, '+' 라는 사칙연산을 할려고 하는게 아니라,  앞에 operator 라는 키워드를 붙여서 p1과 p2를 이용해서 operator +라는 함수를 호출해주게 되는 것이다. 

 그래서 이제 C++은 'operator +' 라는 함수를 호출 해야 하는데, C++에서는 함수를 만드는 방법 멤버 함수, 전역함수 두가지가 있다. 그러므로 'operator +'는 이 둘로 정의 될 수 있는 것이다. 우리가 멤버로 만들건, 전역으로 만들건 C++은 'operator +'에 대해 알아서 처리해줄 수 있다. 그럼 멤호 함수에 의한 오버로딩은 어떻게 일어 나는지 알아 보자. 

 24번째 라인의 p1 + p2;  이것은 "이항 연산자의 왼쪽에 오는 객체의 operator + 함수를 호출 하면서, 이항연산자의 오른쪽의 피연산자를 인자로 전달한다" 라는 의미가 된다. 즉 

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1. p1.operator +(p2);   

p1.operator +(p2);

이렇게 바뀐다는 말이다. 

  덧셈 연산이 끝나면 p1+p2 자리에 temp 라는 이름의 객체의 복사본이 리턴되서 들어 오게 된다. 그리고 리턴된 값은 p3를 초기화 해준다. 여기서 temp 객체는 포인터 클래스의 객체 이므로, 이 경우의 복사 생성자가 호출 되는 것도 알 수 있다. temp 함수의 연산에 의해서 아래와 같이 결과가 나오는 것도 알 수 있다. 

전역 함수에 의한 오버로딩

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1. #include <iostream>   
2. using namespace std;   
3.   
4. class Point {   
5. private:   
6.     int x, y;   
7. public:   
8.     Point(int _x=0, int _y=0):x(_x), y(_y){}   
9.     void ShowPosition();   
10.     friend Point operator+(const Point& p1, const Point& p2);   
11. };   
12. void Point::ShowPosition(){    
13.     cout<<x<<" "<<y<<endl;    
14. }   
15.   
16. Point operator+(const Point& p1, const Point& p2) //전역함수다   
17. {   
18.     Point temp(p1.x+p2.x, p1.y+p2.y);   
19.     return temp;   
20. }   
21.   
22. int main(void)   
23. {   
24.     Point p1(1, 2);   
25.     Point p2(2, 1);   
26.     Point p3=p1+p2;   
27.     p3.ShowPosition();   
28.   
29.     return 0;   
30. }  

#include <iostream> using namespace std; class Point { private: int x, y; public: Point(int _x=0, int _y=0):x(_x), y(_y){} void ShowPosition(); friend Point operator+(const Point& p1, const Point& p2); }; void Point::ShowPosition(){ cout<<x<<" "<<y<<endl; } Point operator+(const Point& p1, const Point& p2) //전역함수다 { Point temp(p1.x+p2.x, p1.y+p2.y); return temp; } int main(void) { Point p1(1, 2); Point p2(2, 1); Point p3=p1+p2; p3.ShowPosition(); return 0; }

 위의 소스코드는 전역함수를 friend 선언해주고있다. friend 선언을 해줌으로서,  operator+ 함수를 포인트 클래스 객체의 private 멤버에 직접 접근이 가능하다. (friend는 연산자 오버로딩에 주로 사용된다.)

 그럼 전역함수에서는  p1 + p2; 가  C++의 약속에 의해 어떤 식으로 해석이 되는 것일까? 바로 아래와 같이 해석된다. 

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1. operator+ (p1, p2);  

operator+ (p1, p2);

 전역함수는 함수 이름만 있어도 호출이 가능하므로, 위와 같은식으로 해석되는 것을 알 수 있다. 여기까지 멤버함수, 전역 함수에 의한 오버로딩을 알아 봤다.