面试题：C++友元函数与成员函数实现运算符重载在多态性上的差异

成员函数实现运算符重载
- 行为：
  - 成员函数是类的一部分，它的调用依赖于类的对象。对于虚函数和运行时多态，成员函数可以被声明为虚函数。当通过基类指针或引用调用虚成员函数时，会根据对象的实际类型来决定调用哪个派生类的版本，实现运行时多态。
  - 在运算符重载中，如果使用成员函数重载运算符，this指针指向调用该运算符的对象，操作数是隐含的。例如，对于a + b，如果+运算符是通过成员函数重载，a是调用对象，b是参数。
- 应用：适用于需要根据对象的实际类型进行不同操作的场景，并且操作与类紧密相关。
- 示例：

#include <iostream>

class Base {
public:
    virtual Base operator+(const Base& other) const {
        std::cout << "Base::operator+" << std::endl;
        return *this;
    }
};

class Derived : public Base {
public:
    Base operator+(const Base& other) const override {
        std::cout << "Derived::operator+" << std::endl;
        return *this;
    }
};

int main() {
    Base* basePtr1 = new Base();
    Base* basePtr2 = new Derived();

    Base result1 = *basePtr1 + *basePtr1;
    Base result2 = *basePtr2 + *basePtr1;

    delete basePtr1;
    delete basePtr2;

    return 0;
}

在上述代码中，operator+是虚函数，通过basePtr1调用时，调用Base::operator+，通过basePtr2调用时，调用Derived::operator+，实现了运行时多态。

友元函数实现运算符重载
- 行为：
  - 友元函数不是类的成员，它没有this指针。友元函数不能被声明为虚函数，因为虚函数机制依赖于对象的虚函数表，而友元函数不属于任何类对象。所以在涉及多态性方面，友元函数只能基于参数的静态类型进行操作，无法实现运行时多态。
  - 对于运算符重载，友元函数的所有操作数都显式地作为参数传递。例如，对于a + b，a和b都是operator+友元函数的参数。
- 应用：当运算符的操作数类型不同，并且希望对所有操作数进行同等处理，或者希望运算符的行为不依赖于特定对象类型时使用。
- 示例：

#include <iostream>

class Base {
    friend Base operator+(const Base& a, const Base& b);
};

Base operator+(const Base& a, const Base& b) {
    std::cout << "Base::operator+(friend)" << std::endl;
    return a;
}

class Derived : public Base {};

int main() {
    Base base1;
    Derived derived1;

    Base result = base1 + derived1;

    return 0;
}

在这个例子中，operator+是友元函数，无论derived1实际类型是什么，调用的都是基于参数静态类型的Base::operator+(friend)函数，无法实现运行时多态。

总结来说，成员函数实现运算符重载可以利用虚函数机制实现运行时多态，而友元函数实现运算符重载不能实现运行时多态，只能基于参数的静态类型进行操作。

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面试题：C++友元函数与成员函数实现运算符重载在多态性上的差异

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