详解C++中赋值,关系,函数调用运算符重载的实现

2024-04-02 19:55

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赋值运算符重载

在C++中基本数据类型例如整型，可以实现连续赋值：a=b=c；而我们的对象的成员属性虽然可以相等，但是如果牵扯到堆地址，就会有深浅拷贝的问题存在。所以我们自己重载赋值运算符，实现连等的方法。

类结构

class Info
{
    int* m_a;
public:
    Info()
    {
        m_a = NULL;
    }
    Info(int a)
    {
        m_a = new int(a);
    }
    ~Info()
    {
        if (m_a != NULL)
            delete m_a;
        m_a = NULL;
    }
    
};

创建一个Info类，定义指针属性*m_a，然后自己定义Info类的无参、有参构造函数和析构函数，再给属性赋值的时候，是用new关键字开辟堆区并存放数据；析构在前面的文章中讲到了他的作用，就是在程序结束前编译器自动调用析构来完成对象的清理工作，在这里就会把堆区的数据释放掉。

问题的出现

Info f(20);
Info f1;
Info f2;
Info f3(30);
f1 = f2 =f;

直接连等是不行的，因为在析构函数里访问了一个NULL地址，就比如程序即将结束，f调用析构函数，删除m_a指向的地址，然而f1也会调用析构函数，由于f1和f的m_a指向同一个地址，那就好重复访问，访问一个被删除的地址肯定会报错的；因此我们需要对赋值运算符进行重载，这里提示一下，连等就相当于链式调用，因此重载运算符的返回值类型需要返回引用。

具体实现

Info& operator=(Info& f)
    {
        if (m_a != NULL)
            delete m_a;
        m_a = NULL;
        m_a = new int(*f.m_a);
        return *this;
    }

返回值类型是类引用，这样可以做到链式调用，函数名还是统一的operator+运算符，既然是赋值运算符就用operator=，然后这个重载发生在成员内部，因此参数里只需要传入用来赋值的对象即可，注意倒数第二行代码，我利用new让m_a指向堆区中新开辟的地址，这是赋值运算符重载的关键；就是因为把地址指向了堆区的新地址，这样不同的对象在调用析构函数的时候各删各的堆地址，不会访问空地址，这个问题的解决和深浅拷贝的解决方式一样，都是自己写方法来避免原来方法中成员属性指向同一个地址。最后返回自身的引用，就可以实现连续调用了。

关系运算符重载

关系运算符有“大于”、“小于”、“等于”、“大于等于”、“不等于”等几种情况，我就举例等于和不等于两种赋值运算符重载的例子

类结构

class Info
{
    friend void test1();
    int* m_a;
    string m_name;
public:
    Info()
    {
        m_a = NULL;
    }
    Info(int a,string name)
    {
        m_a = new int(a);
        m_name = name;
    }
    ~Info()
    {
        if (m_a != NULL)
            delete m_a;
        m_a = NULL;
    }
}

这里的类结构相比于赋值运算符重载多了一个String类型的m_name属性，然后写出类的无参、有参构造和析构函数，最上面的friend关键字是加了一个友元的声明，让下面的test1函数可以访问类的私有属性。

具体实现

    bool operator==(Info& f)
    {
        if (*this->m_a == *f.m_a && m_name==f.m_name)
            return true;
        else return false;
    }
    bool operator!=(Info& f)
    {
        if (*this->m_a == *f.m_a && m_name == f.m_name)
            return false;
        else return true;
    }

返回值类型写成布尔类型，因为关系运算的结果就是布尔类型的，常和while循环以及if语句使用；函数名还是老样子，operator==和operator!=，分别是相等和不等；既然是成员内部的关系运算符重载，那么形参传入一个待比较对象即可。

调用方法

void test1()
{
    Info f1(20,"张三");
    Info f3(30,"张六");
    if (f1== f3) cout << "二者相等" << endl;
    else if (f1!= f3) cout << "二者不相等" << endl;
}

运行效果

函数调用运算符重载

函数调用使用“()”，函数调用也是可以重载的，而且重载的调用很像直接调用函数，因此也叫做仿函数。

类结构

class MyHello
{
public:
    string hello;
};

非常简单的类结构，只有一个公有权限下的String类型的hello属性。

具体实现

    void operator()(string s)
    {
        cout << s << endl;
    }

因为只是打印一下，不需要返回值，函数名不多说了，和前面类似，然后传入字符串类型再方法里打印出来。

调用方法

void test()
{
    MyHello hello;
    hello("Hello World");
}

首先创建类对象hello，直接使用重载后的调用方法：对象+(字符串)；这样就能打印出引号里的内容了：

匿名对象调用

最后补充一个匿名对象的知识，示例：

class MyAdd
{
public:
    int operator()(int num1, int num2)
    {
        return num1 + num2;
    }
};
void test1()
{
    MyAdd myAdd;
    int num = myAdd(160, 40);
    cout << "ret =" << myAdd(160,40) << endl;
    cout << "ret =" << MyAdd()(100,50) << endl;
}

这里我写了一个只有重载函数调用函数的类，并在test1中用常规和匿名对象调用重载后的函数调用方法；看一下运行效果：