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C++編程語言中賦值運算符重載函數(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++ 編程語言中賦值運算符重載函數（operator=）的相關知識，同時通過示例代碼介紹賦值運算符重載函數的使用方法。

1 概述

1.1 Why

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

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

對這個類的對象進行賦值時，使用默認的賦值運算符是沒有問題的。

示例代碼內容如下：

#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;
}

編譯并執行上述代碼，結果如下：

通過上述結果能夠知道：通過使用系統默認的賦值運算符“=”，可以讓對象 obj2 中的所有數據成員的值與對象 obj1 相同。這種情況下，編譯系統提供的默認賦值運算符可以正常使用。

但是，在下面的示例中，使用編譯系統提供的默認賦值運算符，就會出現問題了。

示例代碼內容如下：

#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;
}

編譯并運行上述代碼，結果如下：

上述錯誤信息表明：當對象 obj1 和 obj2 進行析構時，由于重復釋放了同一塊內存空間，導致程序崩潰報錯。在這種情況下，就需要我們重載賦值運算符“=”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算符重載函數的類，修改后的代碼內容如下：

#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;
    }
    // 賦值運算符重載函數
    ClassA& operator=(const ClassA& cls)
    {
        // 避免自賦值
        if (this != &cls)
        {
            // 避免內存泄露
            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;
}

編譯并運行上述代碼，結果如下：

通過上述結果能夠看到，利用賦值運算符重載函數，解決了對象賦值時，析構函數多次釋放同一塊內存空間的問題。

對于上述代碼，有以下幾點需要說明：

當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）會調用該類的賦值運算符重載函數，進行具體的賦值操作。如上述代碼中的“obj2 = obj1;”語句，用 obj1 為 obj2 賦值，則會由 obj2 調用 ClassA 類的賦值運算符重載函數；

下方語句和語句“ClassA obj2 = obj1;”在調用函數上是有區別的：前者第一句是對象 obj2 的聲明及定義，調用類 ClassA 的無參構造函數，所以“obj2 = obj1;”一句是在對象 obj2 已經存在的情況下，用 obj1 來為 obj2 賦值，調用的是賦值運算符重載函數；而后者，是用 obj1 來初始化 obj2，調用的是拷貝構造函數?？截悩嬙旌瘮档恼Z句樣式為“ClassA(const ClassA& cls)”，關于拷貝構造函數的詳細內容，請參考相關內容，此處不展開介紹；

ClassA obj2;
obj2 = obj1;

當程序沒有顯式地提供一個以“本類或本類的引用”為參數的賦值運算符重載函數時，編譯器會自動生成一個默認的賦值運算符重載函數（即默認賦值運算符）。

2.2 示例代碼2

示例代碼內容如下：

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

編譯并執行上述代碼，結果如下：

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

如果將上述代碼中賦值運算符重載函數去掉，重新編譯執行，結果如下：

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

  • 如果檢測到構造函數和賦值運算符重載函數同時存在，則會優先調用賦值運算符重載函數；
  • 如果只檢測到構造函數，就會調用構造函數。

3 總結

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

  • 用非類 A 類型的值為類 A 的對象賦值時（當然，這種情況下我們也可以不提供相應的賦值運算符重載函數，而只提供相應的構造函數，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 的數據成員中含有指針的情況下，必須顯式提供賦值運算符重載函數（如示例代碼1）。

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

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