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  • C++学习之路: 特殊操作符->的重载

    转自:http://blog.csdn.net/custa/article/details/5674434 

    primer 书上对重载该操作符的解释过于简单,但是总结性十分强:

    箭头操作符可能看起来是二元操作符:接受一个对象和一个成员名,对对象解引用以获取成员。其实箭头操作符是一元操作符,没有显示形参(而且是类成员,唯一隐式形参是this)。->的右操作数不是表达式,而是对应类成员的一个标识符,由编译器处理获取成员工作(编译器对重载箭头操作符所做的事情,比其它重载操作符要多,这里也正是复杂的地方)。

    下面这一段是《C++ Primer》重载箭头操作符的内容。

    ----------------------------------------华丽分割线----------------------------------------

    重载箭头操作符

    箭头操作符与众不同。它可能表现得像二元操作符一样:接受一个对象和一个成员名。对对象解引用以获取成员。不管外表如何,箭头操作符不接受显式形参。


    这里没有第二个形参,因为 -> 的右操作数不是表达式,相反,是对应着类成员的一个标识符。没有明显可行的途径将一个标识符作为形参传递给函数,相反,由编译器处理获取成员的工作。


    当这样编写时:

         point->action();


    由于优先级规则,它实际等价于编写:

         (point->action)();

    换句话说,我们想要调用的是对 point->action 求值的结果。编译器这样对该代码进行求值:


    1.如果 point 是一个指针,指向具有名为 action 的成员的类对象,则编译器将代码编译为调用该对象的 action 成员。


    2.否则,如果 point(注:中文版误写为action) 是定义了 operator-> 操作符的类的一个对象,则 point->action 与 point.operator->()->action 相同。即,执行 point 的 operator->(),然后使用该结果重复这三步。


    3.否则,代码出错。


    对重载箭头的返回值的约束

    重载箭头操作符必须返回指向类类型的指针,或者返回定义了自己的箭头操作符的类类型对象。


    如果返回类型是指针,则内置箭头操作符可用于该指针,编译器对该指针解引用并从结果对象获取指定成员。如果被指向的类型没有定义那个成员,则编译器产生一个错误。

    如果返回类型是类类型的其他对象(或是这种对象的引用),则将递归应用该操作符。编译器检查返回对象所属类型是否具有成员箭头,如果有,就应用那个操作符;否则,编译器产生一个错误。这个过程继续下去,直到返回一个指向带有指定成员的的对象的指针,或者返回某些其他值,在后一种情况下,代码出错。

    ----------------------------------------华丽分割线----------------------------------------

    如果上面分割线之间的内容看懂了,下面的也就不用看了哈。

    根据理解,定义了3个类,C包含B,B包含A。A、B、C都定义了一个action的成员函数。B和C都重载箭头操作符,不同的是B的重载箭头操作符返回的是A类对象的指针,而C的重载箭头操作符返回的是B类对象。

    该解释十分详细

     1 #include <iostream>
     2 using namespace std;
     3 
     4 class A{
     5 public:
     6     void action(){
     7         cout << "Action in class A!" << endl;
     8     }
     9 };
    10 
    11 class B{
    12     A a;
    13 public:
    14     A* operator->(){
    15         return &a;
    16     }
    17     void action(){
    18         cout << "Action in class B!" << endl;
    19     }
    20 };
    21 
    22 class C{
    23     B b;
    24 public:
    25     B operator->(){
    26         return b;
    27     }
    28     void action(){
    29         cout << "Action in class C!" << endl;
    30     }
    31 };
    32 
    33 int main(int argc, char *argv[])
    34 {
    35     C* pc = new C;
    36     pc->action();
    37     C c;
    38     c->action();    
    39     getchar();
    40     return 0;
    41 }

    上面代码输出结果是:

    Action in class C!
    Action in class A!

    其中的代码

     C* pc = new C;
     pc->action();

    输出的结果是

    Action in class C!

    这个结果比较好理解,pc是类对象指针,此时的箭头操作符使用的是内置含义,对pc解引用然后调用对象的成员函数action。

     而下面的代码

     C c;
     c->action();

    输出的结果是

    Action in class A!

     其实c->action();的含义与c.operator->().operator->()->action();相同。

    c是对象,c后面的箭头操作符使用的是重载箭头操作符,即调用类C的operator->()成员函数。此时返回的是类B的对象,所以调用类B的operator->()成员函数,B的operator->()返回的是指针,所以现在可以使用内置箭头操作符了。对B的operator->()返回的指针进行解引用,然后调用解引用后的对象的成员函数action,此时调用的就是类A的action()。这里存在一个递归调用operator->()的过程,最后再使用一次内置含义的箭头操作符。

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