C++ 類重載運算符「-」的三種實現方式：成員函數、友元函數、普通函數

需求

定義 `Customer` 類（賬號、密碼、姓名、餘額），用**三種方式**重載 `-` 運算符，使兩個對象相減得到餘額之差。

完整代碼示例

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class Customer {
public:
    string account, password, name;
    double balance;

    Customer(string acc, string pwd, string n, double b)
        : account(acc), password(pwd), name(n), balance(b) {}

    // 方式一：成員函數重載（左操作數為當前對象）
    double operator-(const Customer& other) const {
        return this->balance - other.balance;
    }

    // 方式二：友元函數重載（可訪問私有成員，雙向隱式轉換）
    friend double operator-(const Customer& lhs, const Customer& rhs);

    // 方式三：普通函數重載（需提供公有獲取器，此處為演示將 balance 設為 public）
    // 實際項目中 balance 應 private，配合 getter 使用
};

// 方式二實現：友元函數（定義在類外）
double operator-(const Customer& lhs, const Customer& rhs) {
    return lhs.balance - rhs.balance;
}

// 方式三：普通函數（同樣簽名，非友元，需 public 訪問權限）
// double operator-(const Customer& lhs, const Customer& rhs) { ... }

int main() {
    Customer c1("001", "pwd1", "Alice", 1000.0);
    Customer c2("002", "pwd2", "Bob", 600.0);

    // 成員函數調用
    cout << "c1 - c2 (member) = " << (c1 - c2) << endl; // 400

    // 友元/普通函數調用（語法相同）
    cout << "c1 - c2 (friend) = " << operator-(c1, c2) << endl; // 400

    return 0;
}

三種方式對比

最佳實踐建議

• **雙目運算符（+ - * / == 等）優先用友元函數**，保證左右對稱與隱式轉換。
• 單目運算符（++ -- ! ~）用成員函數。
• 賦值運算符（= += -=）**必須**用成員函數。
• 返回類型：算術運算符返回**值**（非引用），比較運算符返回 `bool`，賦值返回 `*this` 引用。
• 標記 `const` 正確性：`operator-(const Customer&) const`。

掌握三種重載形式，靈活應對不同設計需求。