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漫谈C++重载运算符

2010-01-26 11:18:00.0 网络编程 c++ 编译器 读书 class c  
导读:1.前置运算符和后置运算符,左值和右值。其实很久以来一直都没有怎么搞清楚左值和右值的区别,只知道左值可以放在等号的左边,也可以放在等号的右边,但是右值却只能放在等号的右边,然后形成一个大概直观的印象,知道怎么样做才不出错而已。不过今天看看C++,却发现有了点新的体会。对于表达式a--=5;这样一个表达式,明显是错误的,究其原因,是因为执行等号左边的自减表达式之后,显示取得a的值,然后才是进行自减操...。。。

1.前置运算符和后置运算符,左值和右值。

其实很久以来一直都没有怎么搞清楚左值和右值的区别,只知道左值可以放在等号的左边,也可以放在等号的右边,但是右值却只能放在等号的右边,然后形成一个大概直观的印象,知道怎么样做才不出错而已。不过今天看看C++,却发现有了点新的体会。

对于表达式a--=5;这样一个表达式,明显是错误的,究其原因,是因为执行等号左边的自减表达式之后,显示取得a的值,然后才是进行自减操作,所以最终的结果是一个右值,而且就是a的值(变化前的),于是对于赋值语句 b = a--,自然不会弄错了。

而对于--a=5;这样一个表达式,则明显就不同了。首先执行的是自减操作,然后返回的是a的值(变化后的),于是自然就可以将返回的a值再次赋值了。也就是说前置的运算符是左值表达式,而后置的则是右值表达式。于是,我想到了很久前的一个想法:++a++ = 5;当然,行家肯定一看就知道是错误的,可是错误的地方需要改正啊。于是我想到了几种方法,就是通过加括号的方法来实现。

1)++(a++) = 5; 其实通过错误信息就可以看到原因了:error: non-lvalue in increment ,明显说明在自增运算符中的那个表达式不是左值,所以不能自增运算了。哦,对啊,a++是右值,于是的话再次进行++的操作就是错误的,因为++操作需要的表达式是左值表达式。于是此处的方法行不通。

2)(++a)++ = 5;此处也不行,错误信息就是: error: non-lvalue in assignment,通过前面的表述就知道了,其实++a是左值表达式,那么后面的那个++操作就是一个错误了,赋值的时候,等号的左边不是左值表达式,因为括号外的是一个后置的++运算符。于是,就得到了错误。

通过上面的这些折腾,对于++++a等等变态的表达式,相信也就有更深刻的体会了。

2.重载前置++和后置++的时候的不同

相信很多人都做过这种操作了,对于后置的++,需要多一个形参int来说明,但是从上面的分析,还需要注意的是两者的左值和右值的区别,重载的目的,也不过是为了更加符合用户的习惯,于是,我们对于前置的++,自然要返回的是左值表达式,而对于后置的++,需要返回的则是左值表达式。当然,具体的来说说吧。

前置++:如果自定义了一个类A(含有一个数据成员x),那么要重载它的前置++运算符,根据习惯,首先就是对它的数据成员++,然后再返回它的引用,这样,才是左值表达式,于是下面的代码: A& A::operator++(){ ++x; return *this ; }这样的方法,自然很好的表达了前置的作用,先运算,在返回值。

后置++:如果同上面的例子,要定义后置++的话,那么需要注意的是它的右值性,此时是返回引用还是类类型呢?思考了很久,一般来说,返回的是引用的,都是左值表达式,而如果此处返回的是引用,那么就可能在后面的代码中出现问题。

于是出现了下面的这样的代码:

A A::operator++(int )

{

 return A(this->x++);

}

其实我觉得此句甚好,既表达了后置的意思,又成功的返回了值。后置的含义,也就是先返回之后再进行自增操作,于是,此处调用的是默认的拷贝构造函数来实现返回一个临时的变量。

3.重载函数的参数问题

以前的时候被这个问题纠结的不行了,后来明白了一点,今天看看书,明白的更多了,现在才明白古人那句“书读百遍,其义自见”的至理名言了。也更加的明白了读书的重要性。

对于运算符重载,我们常用的,既可以作为成员函数,也可以作为普通函数,这点都知道,而且,此时的参数不同,作为成员函数的话,因为在类中,所以有一个隐藏的this指针,于是,双目运算符就只要写出来一个就可以,而单目运算符就不需要写出来。同样的是一个重载运算符,可以有两种表示的方法,如:A operator+(A&, int value); //此为普通的函数       A A::operator+(int value) ;  //此为成员函数

对于上面的这两个典型的例子,很容易而直白的理解,在调用的时候,写下 a + 5; 其中a是A类型的变量,这样就OK了。但是深入思考下,重载的是+运算符,那么,双目的运算,那两个参数的顺序是,如何区分呢?很简单,前面的那个操作符就是第一个操作符,而后面的那个就是第二个运算符。对于是成员的函数,那么就要注意this指针的作用,所以也就说明指代的对象的重要性了。为何我这么简单的东西还要思考呢?因为被我们书上的一个变态程序搞懵了,如下:

#include
using namespace std;
struct A{
    int a;
    A(int x){a = x;}
};

class B{
    A x;
public:
    A *operator->();
    B(int v):x(v){}       
};

A *B::operator->(){
    return &x;
}

int main()
{
   B b(5);
   int i = b->a;
   b->a = i+5;
   i = (*b.operator->()).a;
}

各位可以看看,其实道理很简单,不过是重载了->,而且重载的比较变态,让人有点琢磨不透而已。对于箭头运算符,一般的左边为指针,不过这里重载的话左边为一个类对象,注意看声明时在B中的,所以左边的那个就是B类型的变量,也就是b,而这个是单目运算符,于是重载之后返回的指针,照理说应该是b-> –>a,因为左边做了操作之后返回的是指针,然后再访问a,不过应该是这里的编译器处理或者规定,所以就只剩下了一个->,从此处,我看出来了重载的参数顺序,以及参数的个数。以前总是手动的加上个参数,或者少一个,现在将this算入其中,然后看是否为成员,就可以得到确定的数目,然后就可以知道具体的调用顺序了。


Ok,先写到这里了,还有N多报告没有写,先打住吧!

(编辑: mynote)

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