C++中，operator<重载为何可以写在类外面，而在类里为何要加friend?

C++中，operator<重载为何可以写在类外面，而在类里为何要加friend?

重载运算符不需要一定是成员函数，以Person和<运算符为例，下列三种写法都是正确的


//  "a//作为成员函数重载（常见）
class Person{
string name;
int age;
public:
Person(const char* name, int age):name(name),age(age){}
     bool operator<(const Person& b);

};
bool Person::operator<(const Person& b)
{
//作为成员函数时，*this即为左操作数a
...
}

//作为友元函数重载
class Person{
string name;
int age;
public:
Person(const char* name, int age):name(name),age(age){}
     friend bool operator<(const Person& a,const Person& b);

};
bool operator<(const Person& a,const Person& b)
{
...
}

//作为普通函数重载（不推荐）
class Person{
public://注意，重载运算符为普通函数时，使用到的类成员必须为public
string name;
int age;
public:
Person(const char* name, int age):name(name),age(age){}

};
bool operator<(const Person& a,const Person& b)
{
...
}追问不对啊，我上面那个例子，如果作为成员函数，必须要加friend，否则报错。追答如果我没有搞错的话，你给的这段
class Person{
string name;
int age;
public:
Person(const char* name, int age):name(name),age(age){}

       friend  bool operator<(const Person& a,const Person& b){return true;}

};等价于我写的第二种，这个重载并没有作为Person的成员函数，而仅仅是它的友元函数，只不过把函数的内容直接写在了类的里面。作为成员函数重载时，应像我写的第一种写法，不写friend，参数只写一个右操作数，且如果函数定义在外部时要写Person::

追问这不跟你的说法矛盾么，你前面给的例子，operator<作为成员函数不需要加friend，但是这里又加了，而且不能去掉friend。能告诉我这是为何追答我再说一遍，你这么写并不是成员函数，加了friend就不是成员函数，它只不过是写在了类里面，但只要写上friend，它的本质就是一个可以与类私有对象联络的【外部函数】。
至于这里为什么不能去掉friend把它变成成员函数，请参照我写的第一种成员函数的写法，作为成员函数时，其参数必须 只有 一个追问为何一个参数时才能作为成员函数？提问次数有限制了，能留个QQ说说么追答对于Person a,b;
执行abool operator<(const Person&,const Person&);//外部函数重载，可以是friend

bool Person::operator<(const Person&);//成员函数重载
除了这两个之外，你可以定义其它参数形式的重载函数，例如你说的双参数成员函数：
bool Person::operator<(const Person&,const Person&);
但编译器并不会检查到它，编译器只认前两种，而第三种相当于定义了一个无用的重载
还有问题找这个QQ：2451320606

friend 声明该函数是类的友元，可以访问私有成员，用friend可以避免用类名加点调用函数，这比较麻烦，还有friend只能在类内，不能在类外再加，否则会报错追问问题是，作为成员函数时，我上面那个例子，必须要加friend,否则报错，这是为何追答不加friend就是成员函数，你在外面实现时需在函数前加类名：：追问在类里面定义不就行了，这不是问题

你可以不那样写,可以把它当作成员函数,加friend后只是为了说明了以下几点:
该函数是外部的一个函数，非类的成员函数
该函数内部使用该类的对象时可以访问该类的私有和保护成员


如果你把重载函数写成成员函数，而且是public属性,对于使用该操作符时其实没有差别,但是如果是保护或者私有,那么在外部你就不能使用该操作符了.以下是例子
class a

{
public:
    bool operator<(const Person& b){return true;}

};


a a1,a2;
bool bRet = a1 < a2 ; 正确


-------------------------------------------------------------------------------------
class a

{
protected:
    bool operator<(const Person& b){return true;}

};


a a1,a2;
bool bRet = a1 < a2 ; 错误


-----------------------------------------------------------------------------------------
class a

{
public:
    friend  bool operator<(const Person& a,const Person& b);//加了friend表示该函数不是成员函数了,顺便说一下 你上面的例子中,既然加了friend就不能再这里实现,所以{ return true;}是错误的写法

};
bool operator<(const Person& a,const Person& b){return true;}



a a1,a2;
bool bRet = a1 < a2 ; 正确


------------------------------------------------------------------------------------------
class a

{
protect:
    friend  bool operator<(const Person& a,const Person& b);
    int a; // 假定下面的操作符要访问 保护成员变量a 如果是保护函数也一样

};
bool operator<(const Person& a,const Person& b){ return a.a > b.a;} //这里访问了保护成员a



a a1,a2;
bool bRet = a1 < a2 ; 错误 因为函数内部访问了 保护成员a
-------------------------------------------------------------------------------------------
class a

{
    friend  bool operator<(const Person& a,const Person& b);// 这里友元了操作符函数
protect:
    int a; // 假定下面的操作符要访问 保护成员变量a 如果是保护函数也一样

};
bool operator<(const Person& a,const Person& b){ return a.a > b.a;} //这里访问了保护成员a



a a1,a2;
bool bRet = a1 < a2 ; 正确,因为该操作符被类a友元了,所以即使内部访问了类的属性也正确追问问题是，作为成员函数时，我上面那个例子，必须要加friend,否则报错，这是为何追答那是因为你的例子写法有问题，至于什么问题,你可以参考我上面的回答.
class a
{
public:
bool operator<(const Person& b){return true;}
};
a a1,a2;
bool bRet = a1 < a2 ; 正确
这个就是不加friend的例子,注意参数,这里是一个,而不是2个

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