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C++編程語言中賦值運(yùn)算符重載函數(shù)(operator=)的使用_C 語言

作者：liitdar ? 更新時間： 2022-08-03 編程語言

本文主要介紹 C++ 編程語言中賦值運(yùn)算符重載函數(shù)（operator=）的相關(guān)知識，同時通過示例代碼介紹賦值運(yùn)算符重載函數(shù)的使用方法。

1 概述

1.1 Why

首先介紹為什么要對賦值運(yùn)算符“=”進(jìn)行重載。某些情況下，當(dāng)我們編寫一個類的時候，并不需要為該類重載“=”運(yùn)算符，因為編譯系統(tǒng)為每個類提供了默認(rèn)的賦值運(yùn)算符“=”，使用這個默認(rèn)的賦值運(yùn)算符操作類對象時，該運(yùn)算符會把這個類的所有數(shù)據(jù)成員都進(jìn)行一次賦值操作。例如有如下類：

class A
{
public:
    int a;
    int b;
    int c;
};

對這個類的對象進(jìn)行賦值時，使用默認(rèn)的賦值運(yùn)算符是沒有問題的。

示例代碼內(nèi)容如下：

#include <iostream>
 
using namespace std;
 
class ClassA
{
public:
    int a;
    int b;
    int c;
};
 
int main()
{
    ClassA obj1;
    obj1.a = 1;
    obj1.b = 2;
    obj1.c = 3;
 
    ClassA obj2;
    obj2 = obj1;
 
    cout << "obj2.a is: " << obj2.a << endl;
 
    return 0;
}

編譯并執(zhí)行上述代碼，結(jié)果如下：

通過上述結(jié)果能夠知道：通過使用系統(tǒng)默認(rèn)的賦值運(yùn)算符“=”，可以讓對象 obj2 中的所有數(shù)據(jù)成員的值與對象 obj1 相同。這種情況下，編譯系統(tǒng)提供的默認(rèn)賦值運(yùn)算符可以正常使用。

但是，在下面的示例中，使用編譯系統(tǒng)提供的默認(rèn)賦值運(yùn)算符，就會出現(xiàn)問題了。

示例代碼內(nèi)容如下：

#include <iostream>
#include <string.h>
 
using namespace std;
 
class ClassA
{
public:
    ClassA()
    {
    
    }
 
    ClassA(const char* pszInputStr)
    {
        pszTestStr = new char[strlen(pszInputStr) + 1];
        strncpy(pszTestStr, pszInputStr, strlen(pszInputStr) + 1);
    }
    virtual ~ClassA()
    {
        delete pszTestStr;
    }
public:
    char* pszTestStr;
};
 
int main()
{
    ClassA obj1("liitdar");
 
    ClassA obj2;
    obj2 = obj1;
 
    cout << "obj2.pszTestStr is: " << obj2.pszTestStr << endl;
    cout << "addr(obj1.pszTestStr) is: " << &obj1.pszTestStr << endl;
    cout << "addr(obj2.pszTestStr) is: " << &obj2.pszTestStr << endl;
 
    return 0;
}

編譯并運(yùn)行上述代碼，結(jié)果如下：

上述錯誤信息表明：當(dāng)對象 obj1 和 obj2 進(jìn)行析構(gòu)時，由于重復(fù)釋放了同一塊內(nèi)存空間，導(dǎo)致程序崩潰報錯。在這種情況下，就需要我們重載賦值運(yùn)算符“=”了。

2 示例代碼

2.1 示例代碼1

我們修改一下前面出錯的示例代碼，編寫一個包含賦值運(yùn)算符重載函數(shù)的類，修改后的代碼內(nèi)容如下：

#include <iostream>
#include <string.h>
 
using namespace std;
 
class ClassA
{
public:
    ClassA()
    {
    
    }
    ClassA(const char* pszInputStr)
    {
        pszTestStr = new char[strlen(pszInputStr) + 1];
        strncpy(pszTestStr, pszInputStr, strlen(pszInputStr) + 1);
    }
    virtual ~ClassA()
    {
        delete pszTestStr;
    }
    // 賦值運(yùn)算符重載函數(shù)
    ClassA& operator=(const ClassA& cls)
    {
        // 避免自賦值
        if (this != &cls)
        {
            // 避免內(nèi)存泄露
            if (pszTestStr != NULL)
            {
                delete pszTestStr;
                pszTestStr = NULL;
            }
 
            pszTestStr = new char[strlen(cls.pszTestStr) + 1];
            strncpy(pszTestStr, cls.pszTestStr, strlen(cls.pszTestStr) + 1);
        }
        
        return *this;
    }
    
public:
    char* pszTestStr;
};
 
int main()
{
    ClassA obj1("liitdar");
 
    ClassA obj2;
    obj2 = obj1;
 
    cout << "obj2.pszTestStr is: " << obj2.pszTestStr << endl;
    cout << "addr(obj1.pszTestStr) is: " << &obj1.pszTestStr << endl;
    cout << "addr(obj2.pszTestStr) is: " << &obj2.pszTestStr << endl;
 
    return 0;
}

編譯并運(yùn)行上述代碼，結(jié)果如下：

通過上述結(jié)果能夠看到，利用賦值運(yùn)算符重載函數(shù)，解決了對象賦值時，析構(gòu)函數(shù)多次釋放同一塊內(nèi)存空間的問題。

對于上述代碼，有以下幾點需要說明：

當(dāng)為一個類的對象賦值（可以用本類對象為其賦值，也可以用其它類型的值為其賦值）時，該對象（如本例的 obj2）會調(diào)用該類的賦值運(yùn)算符重載函數(shù)，進(jìn)行具體的賦值操作。如上述代碼中的“obj2 = obj1;”語句，用 obj1 為 obj2 賦值，則會由 obj2 調(diào)用 ClassA 類的賦值運(yùn)算符重載函數(shù)；

下方語句和語句“ClassA obj2 = obj1;”在調(diào)用函數(shù)上是有區(qū)別的：前者第一句是對象 obj2 的聲明及定義，調(diào)用類 ClassA 的無參構(gòu)造函數(shù)，所以“obj2 = obj1;”一句是在對象 obj2 已經(jīng)存在的情況下，用 obj1 來為 obj2 賦值，調(diào)用的是賦值運(yùn)算符重載函數(shù)；而后者，是用 obj1 來初始化 obj2，調(diào)用的是拷貝構(gòu)造函數(shù)。拷貝構(gòu)造函數(shù)的語句樣式為“ClassA(const ClassA& cls)”，關(guān)于拷貝構(gòu)造函數(shù)的詳細(xì)內(nèi)容，請參考相關(guān)內(nèi)容，此處不展開介紹；

ClassA obj2;
obj2 = obj1;

當(dāng)程序沒有顯式地提供一個以“本類或本類的引用”為參數(shù)的賦值運(yùn)算符重載函數(shù)時，編譯器會自動生成一個默認(rèn)的賦值運(yùn)算符重載函數(shù)（即默認(rèn)賦值運(yùn)算符）。

2.2 示例代碼2

示例代碼內(nèi)容如下：

#include<iostream>
#include<string>
 
using namespace std;
 
class Data
{
private:
    int data;
    
public:
    // 構(gòu)造函數(shù)
    Data()
    {
    };
    // 構(gòu)造函數(shù)
    Data(int _data):data(_data)
    {
        cout << "This is constructor" << endl;
    }
    // 賦值運(yùn)算符重載函數(shù)
    Data& operator=(const int _data)
    {
        cout << "This is operator=(int _data)" << endl;
        data = _data;
        
        return *this;
    }
};
 
int main()
{
    // 調(diào)用構(gòu)造函數(shù)
    Data data1(1);
    Data data2, data3;
    // 調(diào)用賦值運(yùn)算符重載函數(shù)
    data2 = 1;
    // 調(diào)用默認(rèn)的賦值運(yùn)算符重載函數(shù)
    data3 = data2;
    
    return 0;
}

編譯并執(zhí)行上述代碼，結(jié)果如下：

上述結(jié)果表明：“data2 = 1;”語句調(diào)用了我們提供的以 int 型參數(shù)（而非本類或本類的引用）為形參的賦值運(yùn)算符重載函數(shù)；而“data3 = data2;”的成功執(zhí)行，說明該語句調(diào)用了編譯器提供的默認(rèn)的賦值運(yùn)算符重載函數(shù)。

如果將上述代碼中賦值運(yùn)算符重載函數(shù)去掉，重新編譯執(zhí)行，結(jié)果如下：

上述結(jié)果說明，當(dāng)用一個非類 A 的值（如上面的 int 類型值）為類 A 的對象賦值時：

  • 如果檢測到構(gòu)造函數(shù)和賦值運(yùn)算符重載函數(shù)同時存在，則會優(yōu)先調(diào)用賦值運(yùn)算符重載函數(shù)；
  • 如果只檢測到構(gòu)造函數(shù)，就會調(diào)用構(gòu)造函數(shù)。

3 總結(jié)

綜合本文內(nèi)容，可以知道針對以下情況，需要顯式地提供賦值運(yùn)算符重載函數(shù)（即自定義賦值運(yùn)算符重載函數(shù)）：

  • 用非類 A 類型的值為類 A 的對象賦值時（當(dāng)然，這種情況下我們也可以不提供相應(yīng)的賦值運(yùn)算符重載函數(shù)，而只提供相應(yīng)的構(gòu)造函數(shù)，如更改后的示例代碼2）；
  • 用類 A 類型的值為類 A 的對象賦值，且類 A 的數(shù)據(jù)成員中含有指針的情況下，必須顯式提供賦值運(yùn)算符重載函數(shù)（如示例代碼1）。

原文鏈接：https://blog.csdn.net/liitdar/article/details/80656156

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