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  • 运算符重载和深浅拷贝

    对于某些运算符号(+,-,*,/....),我们不满足与它原有的操作方式,而是要在对特有对象(如负数的加减)进行使用,但是编译器会不允许这样做,因为会与操作符原本的类型不匹配而导致操作失败。因此我们需要对运算符进行重载,即赋予它新的意义,从而满足我们的使用需求。

    如complex_a和complex_b是两个复数对象求两个复数的和, 希望能直接写:complexa + comple_b

    运算符重载的目的是:扩展C++中提供的运算符的适用范围,使之能作用于对象

     同一个运算符,对不同类型的操作数,所发生的行为不同。
     对于复数对象:complex_a + complex_b   => 生成新的复数对象
     对于整数:5 + 4 = 9

    运算符重载的实质是函数重载它可以重载为普通函数,也可以重载为成员,在对含有该运算法的表达式转换时,调用对应的运算符函数完成重载的操作。(依据参数的类型进行匹配)

     1 class Complex 
     2 {
     3     public:double real,imag; 
     4     Complex( double r = 0.0, double i= 0.0 ):real(r),imag(i) {}
     5     Complex operator-(const Complex & c); 
     6 };
     7 Complex operator + ( const Complex & a, const Complex & b)
     8 {   
     9     return Complex( a.real+b.real,a.imag+b.imag); //返回一个临时对象
    10 }
    11 Complex Complex::operator-(const Complex & c)
    12 {
    13     return Complex(real - c.real, imag - c.imag); //返回一个临时对象
    14 }
    15 //重载为成员函数时,参数个数为运算符目数减一。
    16 //重载为普通函数时,参数个数为运算符目数。
    17 int main()
    18 {
    19     Complex a(4,4),b(1,1),c;
    20     c = a + b; //等价于c=operator+(a,b)
    21     cout << c.real << "," << c.imag << endl;//5,5,
    22     cout << (a-b).real << "," << (a-b).imag << endl;//3,3
    23     //a-b等价于a.operator-(b)
    24     return 0;
    25 }
    • 赋值运算符重载

    有时候希望赋值运算符两边的类型可以不匹配,比如,把一个int类型变量赋值给一个Complex对象,把一个 char * 类型的字符串赋值给一个字符串对象,此时就需要重载赋值运算符“=”。赋值运算符“=”只能重载为成员函数

     1 class String 
     2 {
     3     private:    
     4         char * str;
     5     public:
     6         String ():str(new char[1]) { str[0] = 0;}
     7         const char * c_str() { return str; };
     8         String & operator = (const char * s);
     9     String::~String( ) { delete [] str; }
    10 };
    11 String & String::operator = (const char * s) 
    12 { //重载“=”以使得 obj = “hello”能够成立
    13     delete [] str;
    14     str = new char[strlen(s)+1];
    15     strcpy( str, s);
    16     return * this;
    17 }
    18 int main()
    19 {
    20     String s;
    21     s = "Good Luck," ; //等价于 s.operator=("Good Luck,");
    22     cout << s.c_str() << endl;
    23     // String s2 = "hello!"; //error
    24     s = "Shenzhou 8!"; //等价于 s.operator=("Shenzhou 8!");
    25     cout << s.c_str() << endl;
    26 return 0;
    27 }
    28 // 输出:
    29 // Good Luck,
    30 // Shenzhou 8!
    • 浅拷贝和深拷贝

    一个字符串的例子

    1 String S1, S2;
    2 S1 = “this”;
    3 S2 = “that”;
    4 S1 = S2;

    这几句的含义很清楚,一个S1串和S2串,并将S2赋值给S1,此时S1就和S2是一样的值。。但是....这样却不是我们理解的那种copy

    它是在将s2赋值给s1的时候,将原来指向s1的指针取指向s2

    原本指向'this'字符串的指针s1指向了'that'的字符空间,这样原来的'this'的字符空间就找不到了(变成内存垃圾)。

    这就是浅拷贝此时若我们释放s1所指向的存储空间,将会释放掉'that',但是继续释放s2时,会发生问题(程序崩溃),因为此刻s2指向的存储空间已经被s1所释放了

    但是原来的'this'却孤独的无人问津,好惨 ...所以这样是很不妥的。。。或者,我们更换此刻s1的值,又导致'that'被更换了。。。就会一团糟。。

    所以需要对原来的'='号进行重载(深拷贝:生成一个新的,值与当前的值一样的,不同地址空间的复制,互相的操作不相往来的那种,即真正意义上的copy)

     1 class String 
     2 {
     3 private: 
     4     char * str;
     5 public:
     6     String ():str(new char[1]) 
     7     { 
     8         str[0] = 0;
     9     }
    10     const char * c_str() 
    11     { 
    12         return str; 
    13     };
    14     String & operator = (const char * s)
    15     {
    16         delete [] str;//删除原来的str
    17         str = new char[strlen(s)+1];//开辟足够大的存储空间
    18         strcpy( str, s);//将s拷贝过来
    19         return * this;//这样s1就会指向新分配的存储空间
    20     };
    21     ~String( ) 
    22     { 
    23         delete [] str; 
    24     }
    25 };

    但是,这样写还是有一点小问题的。如果我写了这个 s=s,就问又有小问题。这样在赋值时,左边的s先被delete,然后将右边s赋值给左边的s,但是右边的s已经没了啊?!?!?这样就出错了。所以代码要继续修改,成这样

    1 String & operator = (const String & s)
    2 {
    3     if( this == & s) //
    4         return * this;//防止出现自己给自己赋值出错的情况,直接返回就行了
    5     delete [] str;
    6     str = new char[strlen(s.str)+1];
    7     strcpy( str,s.str);
    8     return * this;
    9 }

    注意,返回值类型是String & 型这样是为了对应原来 “=”运算符的左右两边类型

    1 //
    2 a = b = c;
    3 (a=b)=c; //会修改a的值
    4 //分别等价于:
    5 a.operator=  (b.operator=(c));
    6 (a.operator=(b)).operator=(c);

    现在应该可以了。

    但是。。。。

    1 //为 String类编写复制构造函数的时候,会面临和不重载的 = 同样的问题,即默认构造函数会将=变成复制的操作,是浅拷贝!!所以我们用同样的方法处理。写个复制构造
    2 String( String & s) 
    3 {
    4     str = new char[strlen(s.str)+1];
    5     strcpy(str,s.str)
    6 }

     

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/ygsworld/p/11324550.html
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