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  • C++重载赋值运算符

    一、为什么要重载赋值运算符

    ​ 在前面的内容中讲解 拷贝构造函数调用的时机 时说明了初始化和赋值的区别:在定义的同时进行赋值叫做初始化,定义完成以后再赋值(不管在定义的时候有没有赋值)就叫做赋值。初始化只能有一次,赋值可以有多次。

    ​ 当以拷贝的方式初始化一个对象时,会调用拷贝构造函数;当给一个对象赋值时,会调用重载过的赋值运算符。即使没有显式的重载赋值运算符,编译器也会以默认地方式重载它。默认重载的赋值运算符功能很简单,就是将原有对象的所有成员变量一一赋值给新对象,这和默认拷贝构造函数的类似。看下面的代码:

    #include <iostream>
    #include<string>
    using namespace std;
    
    class People
    {
    public:
    	People(string name = "", int* ptr =NULL);  // 普通构造函数,
    	People(const People &peo);   //显示声明拷贝构造函数
    	~People();
    	void Display();
    	void SetAge(int age);
    private:
    	string m_name;
    	int* mp_age;
    
    };
    
    
    People::People(string name, int* ptr)
    {
    	m_name = name;
    	mp_age = ptr;
    }
    
    People::People(const People &peo)
    {
    	this->m_name = peo.m_name;
    	this->mp_age = new int(*peo.mp_age);  //重新申请一块内存来存放 age,避免两个对象使用同一块内存
    }
    
    People::~People()
    {
    	delete mp_age;  // 不重载赋值运算符时多次释放内存会导致崩溃。
    	mp_age = NULL;
    }
    
    
    void People::Display()
    {
    	cout << m_name <<" is age "<< *mp_age << endl;
    }
    
    void People::SetAge(int age)
    {
    	*mp_age = age;
    }
    
    int main()
    {
    	int* ptr = new int(10);
    	string name = "Xiao Ming";
    	People people1 = People(name, ptr);
    	People people2; 
    	people2 = people1;  //不重载赋值运算符
    
    	people1.Display();
    	people2.Display();
    
    	people1.SetAge(15);  // 修改 people1 age
    	
    	people1.Display();
    	people2.Display();
    
    	return 0;
    }
    
    /*
    输出:
    Xiao Ming is age 10
    Xiao Ming is age 10
    Xiao Ming is age 15
    Xiao Ming is age 15   //修改 people1 age 之后 people2 age 也被修改了,而且调用析构函数的时候回重复释放内存导致崩溃。
    
     */
    
    

    ​ 看上面的例子修改 people1 age 之后 people2 age 也被修改了,这是因为mp_age 是一个指针,里面存放的是指向存储 age 内容的地址,不重载赋值运算符时,使用默认的赋值运算符时这是把 people1的 mp_age指针里存放的地址赋值给了people2的mp_age指针导致两个指针指向了同一块内存空间,这时候默认赋值运算符的不足就满足不了实际的需求了,需要重载赋值运算符。

    二、重载赋值运算符

    ​ 对于简单的类,默认的赋值运算符一般就够用了,我们也没有必要再显式地重载它。但是当类持有其它资源时,例如动态分配的内存、打开的文件、指向其他数据的指针、网络连接等,默认的赋值运算符就不能处理了,我们必须显式地重载它,这样才能将原有对象的所有数据都赋值给新对象。下面我们重载赋值运算符来实现默认赋值运算符不能实现的功能。

    #include <iostream>
    #include<string>
    using namespace std;
    
    class People
    {
    public:
    	People(string name = "", int* ptr =NULL);  // 普通构造函数,
    	People(const People &peo);   //显示声明拷贝构造函数
    	~People();
    	People& operator=(const People &peo);  // 重装赋值运算符
    	void Display();
    	void SetAge(int age);
    private:
    	string m_name;
    	int* mp_age;
    
    };
    
    People::People(string name, int* ptr)
    {
    	m_name = name;
    	mp_age = ptr;
    }
    
    People::People(const People &peo)
    {
    	this->m_name = peo.m_name;
    	this->mp_age = new int(*peo.mp_age);  //重新申请一块内存来存放 age,避免两个对象使用同一块内存
    }
    
    People::~People()
    {
    	//释放内存,防止内存泄漏
    	delete mp_age;  
    	mp_age = NULL;
    }
    
    // 重装赋值运算符
    People& People::operator=(const People &peo)
    {
    	if (this != &peo) 
    	{
    		this->m_name = peo.m_name;
    		if (NULL != this->mp_age)
    		{
    			*this->mp_age = *peo.mp_age;
    		}
    		else
    		{
    			this->mp_age = new int(*peo.mp_age);
    		}
    	}
    	return *this;
    }
    
    void People::Display()
    {
    	cout << m_name <<" is age "<< *mp_age << endl;
    }
    
    void People::SetAge(int age)
    {
    	*mp_age = age;
    }
    
    int main()
    {
    	int* ptr = new int(10);
    	string name = "Xiao Ming";
    	People people1 = People(name, ptr);
    	People people2; 
    	people2 = people1;
    
    	people1.Display();
    	people2.Display();
    
    	people1.SetAge(15);  // 修改 people1 age
    	
    	people1.Display();
    	people2.Display();
    
    	return 0;
    }
    /*
    输出:
    Xiao Ming is age 10
    Xiao Ming is age 10
    Xiao Ming is age 15
    Xiao Ming is age 10  //修改 people1 age 之后 people2 age 没有被修改,
    
     */
    
    
    
    关于上面代码的几点说明:
    1. operator=() 的返回值类型为People &,这样不但能够避免在返回数据时调用拷贝构造函数,还能够达到连续赋值的目的,这样的语句就是连续赋值:People1 = People2 = People3;

    2. if( this != &arr)`语句的作用是「判断是否是给同一个对象赋值」:如果是,那就什么也不做;如果不是,那就将原有对象的所有成员变量一一赋值给新对象,并为新对象重新分配内存。

    3. 赋值运算符重载函数除了能有对象引用这样的参数之外,也能有其它参数。但是其它参数必须给出默认值,例如People& operator=(const People &peo, int a = 100);

    4. operator=() 的形参类型为const People &,这样不但能够避免在传参时调用拷贝构造函数,还能够同时接收 const 类型和非 const 类型的实参.

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