C++ 重写赋值运算符

Question

为了理解构造函数和赋值，我写了一个非常简单的测试代码，如下所示：

class A {
public:
    A() { std::cout<<"This is default cstr."; }
    A(int i) { std::cout<<"This is int cstr. value is "<<i; }
    A(const A &a) { std::cout<<"This is copy cstr."; }
    A operator=(const A &a) { std::cout<<"This is assignment operator."; return *this;// this line is tricky }
};
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) {
    std::cout<<"line 1 "; A a1; std::cout<<std::endl;
    std::cout<<"line 2 "; A a2 = A(1); std::cout<<std::endl;
    std::cout<<"line 3 "; a1 = a2; std::cout<<std::endl;
    return 0;
}

对于第 3 行，我得到了：

line 3 This is assignment operator.This is copy cstr.

但如果我将return *this; 更改为return NULL，我得到：

line 3 This is assignment operator.This is int cstr. value is 0

谁能为我解释一下里面发生了什么？

Answer 1

您的操作员返回的是A，而不是A&：

A operator=(const A &a)

因此，当您返回 NULL 时，您正在调用隐式构造函数 A(int) 并将 NULL 传递给它。

Answer 2

你的代码说

A operator = (const A& a)

您引用一个 A，修改自己，然后返回 A(*this)，它调用复制构造函数来创建一个新实例并按值返回。

你可能想要的是

A& operator = (const A& a)

这将返回一个引用到*this，而不是需要将它复制到一个新的临时实例中。

请注意，NULL 是“0UL”或“0ULL”的宏别名，编译器将其检测为与 A(int) 匹配。这也是 C++11 引入 nullptr 来替代 NULL 的原因之一。

Answer 3

问题

line 3 This is assignment operator.This is copy cstr.

您的代码调用：

A operator=(const A &a) { std::cout<<"This is assignment operator."; return *this;

这显然会打印“这是赋值运算符。”，然后return *this; 语句看到A 的返回类型并创建一个A 类型的返回值，相当于A(*this); -> 调用副本构造函数，解释这部分输出：

line 3 This is assignment operator.This is copy cstr.
                                   ^^^^^^^^^^^^^^^^^^

但是如果我改变返回 *this;要返回 NULL，我得到了：

line 3 This is assignment operator.This is int cstr. value is 0

在这种情况下：

A operator=(const A &a) { std::cout<<"This is assignment operator."; return NULL; }

您最终会根据 A(NULL) 创建类型为 A 的返回值，并且由于 NULL 为 0，这与 A(int) 构造函数最匹配，这就是您看到的原因：

line 3 This is assignment operator.This is int cstr. value is 0
                                   ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

解决方案

A& operator=(const A &a) { std::cout<<"This is assignment operator."; return *this; }
 ^

您通常希望赋值运算符返回对*this 对象的引用。这样，在赋值运算符函数返回时，不会构造额外的 A 对象。

除此之外 - 为什么要返回 `A&`？

返回 A& 而不是 void 的原因是它允许进一步链式使用对象，如下所示：

a1 = a2 = a3;

评估为：

a1.operator=(a2.operator=(a3));

如果a2.operator= 返回了void，那么a1.operator=() 将没有可用的参数。

非const 引用支持如下用法：

make_uppercase(my_string = other_string);

在其他一些语言中，这需要分成两个语句。你是否希望它取决于你是否觉得它令人困惑，以及你对简洁的重视程度。