C++运算符重载中何时在operator前加&引用符号，原因是什么

你示例中两个运算符的差异原因 #

operator<<返回引用的原因 #

• std::ostream是不可拷贝类型，C++标准库直接删除了流对象的拷贝构造和拷贝赋值函数，根本无法按值返回，只能返回引用才能通过编译。
• 符合链式调用的原生语义：你写的std::cout << money1 << std::endl;本质等价于(operator<<(std::cout, money1)) << std::endl;，第一次调用返回std::cout的引用，才能接着调用后续的<<输出endl。如果按值返回，哪怕能编译，链式调用操作的也是拷贝出来的临时流对象，不会对原cout生效，输出逻辑完全错误。

operator==不返回引用的原因 #

• 相等运算符的语义是返回两个对象的比较结果，是bool类型的临时值，基础类型拷贝成本极低，返回引用没有任何收益。
• 如果强行返回bool&会产生悬垂引用问题：函数内的临时bool值会在函数执行结束后销毁，返回的引用会指向无效内存，属于未定义行为，会直接导致程序运行异常。

通用判断规则 #

是否返回引用的核心判断标准有两个：

1. 你要返回的对象，在函数执行结束后是否依然存在，不会被销毁
2. 返回引用是否符合该运算符的原生语义

常见需要返回引用的场景 #

• 赋值类运算符：operator=、operator+=、operator-=等复合赋值运算符，返回当前对象的引用，支持a = b = c这类链式赋值，符合内置类型的赋值语义。
• 流输入输出运算符：operator<<、operator>>，流对象不可拷贝，必须返回引用支持链式调用。
• 下标访问运算符operator[]：返回元素的引用，才能支持arr[2] = 10这类修改元素的操作，符合内置数组的下标使用逻辑。
• 解引用operator*、箭头operator->、前置自增/自减operator++/operator--：都是对当前对象本身操作，对象在函数结束后依然有效，返回引用符合原生语义。

常见不需要返回引用的场景 #

• 比较类运算符：operator==、operator!=、operator<等，返回的是bool类型临时结果，返回引用会产生悬垂引用。
• 算术类运算符：operator+、operator-、operator*等，返回的是运算产生的新临时对象，函数结束后临时对象销毁，无法返回有效引用。
• 后置自增/自减operator++(int)/operator--(int)：返回的是修改前的对象临时拷贝，只能按值返回。
• 逻辑运算符&&/||、取反运算符!等，返回的都是临时布尔值，不需要返回引用。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者UUser196