C++重载=(C++重载赋值运算符)
赋值运算符
要编写一个长度可变的字符串类 String,该类有一个 char* 类型的成员变量,用以指向动态分配的存储空间,该存储空间用来存放以
Good Luck,
Shenzhou 8!
第 8 行的构造函数将 str 初始化为 NULL,仅当执行了 operator= 成员函数后,str 才会指向动态分配的存储空间,并且从此后其值不可能再为 NULL。在 String 对象的生存期内,有可能从未执行过 operator= 成员函数,所以在析构函数中,在执行delete[] str之前,要先判断 str 是否为 NULL。
第 9 行的函数返回了指向 String 对象内部动态分配的存储空间的指针,但是不希望外部得到这个指针后修改其指向的字符串的内容,因此将返回值设为 const char*。这样,假定 s 是 String 对象,那么下面两条语句编译时都会报错,s 对象内部的字符串就不会轻易地从外部被修改了 :
如果没有第 13 行对
在 operator= 函数中,要先判断 str 是否已经指向动态分配的存储空间,如果是,则要先释放那片空间,然后重新分配一片空间,再将参数 s 指向的内容复制过去。这样,对象中存放的字符串就和 s 指向的字符串一样了。分配空间时,要考虑到字符串结尾的
需要注意一点,即使对=做了重载,第 36 行的
就上面的程序而言,对 operator= 函数的返回值类型没有什么特别要求,void 也可以。但是在对运算符进行重载时,好的风格是应该尽量保留运算符原本的特性,这样其他人在使用这个运算符时才不容易产生困惑。赋值运算符是可以连用的,这个特性在重载后也应该保持。即下面的写法应该合法:
=
要求左右两个操作数的类型是匹配的,或至少是兼容的。有时希望=
两边的操作数的类型即使不兼容也能够成立,这就需要对=
进行重载。C++ 规定,=
只能重载为成员函数。来看下面的例子。要编写一个长度可变的字符串类 String,该类有一个 char* 类型的成员变量,用以指向动态分配的存储空间,该存储空间用来存放以
\0
结尾的字符串。String 类可以如下编写:
#include <iostream> #include <cstring> using namespace std; class String { private: char * str; public: String() :str(NULL) { } const char * c_str() const { return str; }; String & operator = (const char * s); ~String(); }; String & String::operator = (const char * s) //重载"="以使得 obj = "hello"能够成立 { if (str) delete[] str; if (s) { //s不为NULL才会执行拷贝 str = new char[strlen(s) + 1]; strcpy(str, s); } else str = NULL; return *this; } String::~String() { if (str) delete[] str; }; int main() { String s; s = "Good Luck,"; //等价于 s.operator=("Good Luck,"); cout << s.c_str() << endl; // String s2 = "hello!"; //这条语句要是不注释掉就会出错 s = "Shenzhou 8!"; //等价于 s.operator=("Shenzhou 8!"); cout << s.c_str() << endl; return 0; }程序的运行结果:
Good Luck,
Shenzhou 8!
第 8 行的构造函数将 str 初始化为 NULL,仅当执行了 operator= 成员函数后,str 才会指向动态分配的存储空间,并且从此后其值不可能再为 NULL。在 String 对象的生存期内,有可能从未执行过 operator= 成员函数,所以在析构函数中,在执行delete[] str之前,要先判断 str 是否为 NULL。
第 9 行的函数返回了指向 String 对象内部动态分配的存储空间的指针,但是不希望外部得到这个指针后修改其指向的字符串的内容,因此将返回值设为 const char*。这样,假定 s 是 String 对象,那么下面两条语句编译时都会报错,s 对象内部的字符串就不会轻易地从外部被修改了 :
char* p = s.c_str (); strcpy(s.c_str(), "Tiangong1");第一条语句出错是因为
=
左边是 char* 类型,右边是 const char * 类型,两边类型不匹配;第二条语句出错是因为 strcpy 函数的第一个形参是 char* 类型,而这里实参给出的却是 const char * 类型,同样类型不匹配。如果没有第 13 行对
=
的重载,第 34 行的s = "Good Luck,"
肯定会因为类型不匹配而编译出错。经过重载后,第 34 行等价于s.operator=("Good Luck,");
,就没有问题了。在 operator= 函数中,要先判断 str 是否已经指向动态分配的存储空间,如果是,则要先释放那片空间,然后重新分配一片空间,再将参数 s 指向的内容复制过去。这样,对象中存放的字符串就和 s 指向的字符串一样了。分配空间时,要考虑到字符串结尾的
\0
,因此分配的字节数要比 strlen(s) 多 1。需要注意一点,即使对=做了重载,第 36 行的
String s2 = "hello!";
还是会编译出错,因为这是一条初始化语句,要用到构造函数,而不是赋值运算符=。String 类没有编写参数类型为 char * 的构造函数,因此编译不能通过。就上面的程序而言,对 operator= 函数的返回值类型没有什么特别要求,void 也可以。但是在对运算符进行重载时,好的风格是应该尽量保留运算符原本的特性,这样其他人在使用这个运算符时才不容易产生困惑。赋值运算符是可以连用的,这个特性在重载后也应该保持。即下面的写法应该合法:
a = b = c;
假定 a、b、c 都是 String 对象,则上面的语句等价于下面的嵌套函数调用:a.operator=( b.operator=(c) );
如果 operator= 函数的返回值类型为 void,显然上面这个嵌套函数调用就不能成立。将返回值类型改为 String 并且返回 *this 可以解决问题,但是还不够好。因为,假设 a、b、c 是基本类型的变量,则(a =b) = c;
这条语句执行的效果会使得 a 的值和 c 相等,即a = b
这个表达式的值其实是 a 的引用。为了保持=的这个特性,operator= 函数也应该返回其所作用的对象的引用。因此,返回值类型为 String & 才是风格最好的写法。在 a、b、c 都是 String 对象时,(a=b)=c;
等价于
( a.operator=(b) ).operator=(c);
a.operator=(b) 返回对 a 的引用后,通过该引用继续调用 operator=(c),就会改变 a 的值。所有教程
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