C语言运算符的重载详解

2022-01-19 09:20:49 作者：悲伤土豆拌饭

大家好，本篇文章主要讲的是C语言运算符的重载详解，感兴趣的同学赶快来看一看吧，对你有帮助的话记得收藏一下

写一个Add函数

我们先讨论下面代码，并复习前面的内容

class Complex
{
private:
	double Real, Image;
public:
	Complex() :Real(0), Image(0) {}
	Complex(double r, double i) :Real(r), Image(i) {}
	~Complex() {}
	//Complex Add(const Complex* const this,const Complex &c)
	Complex Add(const Complex& x)const
	{
		Complex y;
		y.Real = Real + x.Real;
		y.Image = Image + x.Image;
		return y;
		//return Complex(this->Real + x.Real, this->Image + x.Image);
	}
	void Print()
	{
		cout << Real << "+" << Image << "i" << endl;
	}

};
int main()
{
	Complex c1(12, 23);
	Complex c2(4.5, 5.6);
	Complex c3;
	c3 = c1.Add(c2);
	c3.Print();

	return 0;
}

在这里插入图片描述

直接return可以使用无名函数直接代替将亡值对象，相比可以省一次对象的构建

我们再分析如果我们使用引用返回Add函数

const Complex& Add(const Complex& x)const
	{
		Complex y;
		y.Real = Real + x.Real;
		y.Image = Image + x.Image;
		return y;
		//return Complex(this->Real + x.Real, this->Image + x.Image);
	}

在这里插入图片描述

若我们以引用返回，将亡值对象会创建在Add函数的栈帧中，然后返回将亡值地址，函数return结束该空间会被释放、

若没有引用，构建无名对象也就是将亡值对象会构建在主函数的空间中，这里使用将亡值对象值给到c3是没有问题的

我们查看对象的构造与析构

class Complex
{
private:
	double Real, Image;
public:
	Complex() :Real(0), Image(0) {}
	Complex(double r, double i) :Real(r), Image(i) 
	{ 
		cout << "Create:" << this << endl; 
	}
	Complex(const Complex& x):Real(x.Real),Image(x.Image)
	{
		cout << "Copy Create:" << this << endl;
	}
	~Complex()
	{
		cout << "~Complex:" << this << endl;
	}
	//Complex Add(const Complex* const this,const Complex &c)
	Complex Add(const Complex& x)const
	{
		return Complex(this->Real + x.Real, this->Image + x.Image);
	}
	void Print()
	{
		cout << Real << "+" << Image << "i" << endl;
	}

};

int main()
{
	Complex c1(12, 23);
	Complex c2(4.5, 5.6);
	Complex c3;
	c3 = c1.Add(c2);
	c3.Print();

	return 0;
}

在这里插入图片描述

首先我们使用引用返回需要加上const修饰，这是因为我们返回将亡值在临时空间具有常性，所以普通引用是不能进行返回的，需要使用常引用返回

const Complex& Add(const Complex& x)const
{
	return Complex(this->Real + x.Real, this->Image + x.Image);
}

我们发现对临时对象的构建后马上就进行析构，那么是怎么将数据拿出给到c3的？这个在最后我们进行分析

为什么不用加号作为函数名

//Complex operator+(const Complex* const this,const Complex &c)
Complex operator+(const Complex &c) const
{
	return Complex(this->Real + x.Real, this->Image + x.Image);
}

这里是不可以的，加号是一个操作符，不能使用操作放作为有效的函数名称；但是在C++中为了使这些操作符号能够当作函数名，那么我们需要在前面加上一个关键字operator

//Complex operator+(const Complex* const this,const Complex &c)
Complex operator+(const Complex &c) const
{
	return Complex(this->Real + x.Real, this->Image + x.Image);
}

也就是告诉编译器，加号是一个有效的函数名，这就叫做运算符的重载；随后我们之间使用 c3 = c1 + c2 就是可以的

int main()
{
	Complex c1(12, 23);
	Complex c2(4.5, 5.6);
	Complex c3;
	c3 = c1 + c2;
	//编译器编译会是下面的情况
	//c3 = c1.operator+(c2);
	//c3 = operator+(&c1,c2); 加上this指针
}

运算符的重载

一个对象，编译器会给它有6个缺省函数

在这里插入图片描述

我们再来看下面这个问题

//我们写一个赋值运算符重载
void operator=(const Object& obj)
{
	this->value = obj.value;
}
//返回类型为void，这样不可以就不可以连等
//obja = objb = objc;
//obja = objb.operator=(objc);
//obja = operator=(&objb,objc); 返回的无类型，不能给obja赋值

且赋值函数不可以定义为const修饰

Object& operator=(const Object& obj)
{
	this->value = obj.value;
	return *this;
}

obja = objb = objc;

//改写
obja = objb.operator=(objc);
obja = operator=(&objb,objc);

obja.operator=(operator=(&objb,objc));
operator=(&obja,operator=(&objb,objc));

通过返回对象，就可以实现连等；并且我们可以通过引用返回，因为此对象的生存期并不受函数的影响，不会产生一个临时对象作为一个过度

防止自赋值
若是我们将obja给obja赋值，也就是自赋值

obja = obja
operator=(&obja,obja);

我们就需要进行一步判断

Object& operator=(const Object& obj)
{
	if(this != &obj)//防止自赋值
	{
		this->value = obj.value;
	}
	return *this;
}

上面问题解决

我们通过这段代码来看,与上面问题相同

	Object& operator=(const Object& obj)
	{
		if (this != &obj)
		{
			this->value = obj.value;
		}
		return *this;
	}

};
Object& fun(const Object& obj)
{
	int val = obj.Value() + 10;
	Object obja(val);
	return obja;
}

int main()
{
	Object objx(0);
	Object objy(0);
	objy = fun(objx);
	cout << objy.Value() << endl;
	return 0;
}

我们在这里希望通过引用返回，这里return的临时对象会构建在fun函数的栈帧中，并且在函数结束栈帧释放，随后调用赋值运算符重载，但是数值依旧是正确的

在这里插入图片描述