在 C++ 中通过引用返回结果

Question

我正在用 C++ 练习一些东西，我遇到了一个我可以解决的任务，但我对下面的这段代码很好奇。我不知道为什么我们在这两个函数中通过引用返回我们的值：

fraction& operator+=(fraction);
fraction& operator++();

#include <iostream>
using namespace std;

class fraction
{
private:
    int br;
    int im;
public:
    fraction(int=0,int=1);
    fraction& operator+=(fraction);
    fraction& operator++();
    fraction operator++(int);
    void print(){cout<<br<<"/"<<im<<endl;}
};

fraction::fraction(int a,int b):br(a),im(b){}

fraction& fraction::operator+=(fraction r)
{
    br = br*r.im + im*r.br;
    im = im*r.im;
    return *this;
}

fraction& fraction::operator++()
{
    return (*this)+=1;
}

fraction fraction::operator++(int i)
{
    fraction pom(*this);
    (*this)+=1;
    return pom;
}

int main()
{
    cout<<"Type in the values for fractions"<<endl;
    int b,i;
    cin>>b>>i;
    fraction r1(b,i);
    cin>>b>>i;
    fraction r2(b,i);
    r1+=(r2++);
    r1.print();
}

然后我尝试删除这些函数中的&，该代码也可以正常工作：

#include <iostream>
using namespace std;

class fraction
{
private:
    int br;
    int im;
public:
    fraction(int=0,int=1);
    fraction operator+=(fraction);
    fraction operator++();
    fraction operator++(int);
    void print(){cout<<br<<"/"<<im<<endl;}
};

fraction::fraction(int a,int b):br(a),im(b){}

fraction fraction::operator+=(fraction r)
{
    br = br*r.im + im*r.br;
    im = im*r.im;
    return *this;
}

fraction fraction::operator++()
{
    return (*this)+=1;
}

fraction fraction::operator++(int i)
{
    fraction pom(*this);
    (*this)+=1;
    return pom;
}

int main()
{
    cout<<"Type in the values for fractions"<<endl;
    int b,i;
    cin>>b>>i;
    fraction r1(b,i);
    cin>>b>>i;
    fraction r2(b,i);
    r1+=(r2++);
    r1.print();
}

那么，我的问题是，为什么我们在第一个代码中使用&？

另外，如果您能告诉我为什么这段代码不起作用，我将不胜感激。这是上面两个代码的组合，我只从一个函数中删除了&。

#include <iostream>
using namespace std;

class fraction
{
private:
    int br;
    int im;
public:
    fraction(int=0,int=1);
    fraction operator+=(fraction);
    fraction& operator++();
    fraction operator++(int);
    void print(){cout<<br<<"/"<<im<<endl;}
};

fraction::fraction(int a,int b):br(a),im(b){}

fraction fraction::operator+=(fraction r)
{
    br = br*r.im + im*r.br;
    im = im*r.im;
    return *this;
}

fraction& fraction::operator++()
{
    return (*this)+=1;
}

fraction fraction::operator++(int i)
{
    fraction pom(*this);
    (*this)+=1;
    return pom;
}

int main()
{
    cout<<"Type in the values for fractions"<<endl;
    int b,i;
    cin>>b>>i;
    fraction r1(b,i);
    cin>>b>>i;
    fraction r2(b,i);
    r1+=(r2++);
    r1.print();
}

很抱歉提出了一些菜鸟问题，但我刚开始练习 C++，我花了几个小时试图弄清楚这一点。

Answer 1

那么，我的问题是，为什么我们在第一个代码中使用&？

& 用于性能和一致性原因。 两个运算符（预增量运算符++ 和赋值运算符+=）根据他们的假设修改提供的值。例如：

int i=5;
std::cout << ++i; // This will print 6. Notice there is no more value 5, even here
std::cout << i;   // This will print 6 also.

由于丢失了原始值，因此创建新对象并销毁当前对象毫无意义。只有当前对象可以被重用以提供新的价值。

我建议在重载运算符时查看参考，因为很容易创建具有性能损失或不适用于 const 对象的自己的版本。这里有一些链接。

• Increment/decrement operators
• Assignment operators
• Arithmetic operators

另外，如果您能告诉我为什么这段代码不起作用，我将不胜感激。它是上面两个代码的组合，我只从一个函数中删除了 &。

这个有点棘手。 如果您仔细查看第三个示例中的代码：

fraction fraction::operator+=(fraction r)
{
    br = br*r.im + im*r.br;
    im = im*r.im;
    return *this;
}

fraction& fraction::operator++()
{
    return (*this)+=1;
}

您会注意到operator++ 在内部使用operator+=。 事实上operator++ 正在返回operator+= 返回的内容，因此operator++ 正在返回对本地fraction 对象的引用，该对象在operator++ 结束时被销毁。你得到对刚刚被破坏的对象的引用。这很糟糕，这就是它不起作用的原因。