【C++】运算符重载 ⑨ ( 等号 = 运算符重载 | 调用默认浅拷贝构造函数的情况分析 | 等号 = 运算符重载 与 拷贝构造函数 各自使用场景 | 等号 = 操作符重载步骤 )

文章目录

• 一、等号 = 运算符重载
• 二、完整代码示例

博客总结 :

使用 成员函数 进行 等号运算符重载 函数原型如下 :

Student& operator=(Student& s)

• 使用 已存在的对象 A 对 另外一个已存在对象 B 赋值 , B = A ,
• 左操作数 B 是 this 指针 ;
• 参数 Student& s 是 右操作数 ;
• 返回 Student& 的原因是 等号 = 操作符是 右结合 的 , C = B = A 的情况 , 需要返回类对象 , 并支持链式操作 ;

一、等号 = 运算符重载

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1、调用默认浅拷贝构造函数的情况分析

C++ 编译器 为 类 提供的 默认的 拷贝操作 , 是对 成员变量 的简单拷贝 , 是 浅拷贝 ;

在 【C++】深拷贝和浅拷贝 ③ ( 浅拷贝内存分析 ) 博客中 , 对浅拷贝进行了分析 , 使用 类对象 为 另一个对象 初始化时 , 会自动调用 拷贝构造函数 ;

	// 调用有参构造函数 , 创建 Student 实例对象
	Student s(18, "Tom");

	// 声明 Student 对象 s2 , 并使用 s 为 s2 赋值
	// 该操作会调用 默认的拷贝构造函数 
	// C++ 编译器提供的拷贝构造函数 只能进行浅拷贝
	Student s2 = s;

在 【C++】深拷贝和浅拷贝 ④ ( 深拷贝示例 ) 博客中实现了 深拷贝构造函数 , 本篇博客主要以该 深拷贝 案例 进行拓展分析 ;

实现了 深拷贝构造函数 后 , 再次使用一个对象为另一个对象赋值时 , 如 Student s2 = s; 代码 , 就会自动调用 深拷贝构造函数 ;

2、等号 = 运算符重载 与 拷贝构造函数 各自使用场景

等号 = 运算符重载 与 拷贝构造函数 各自使用场景 :

• 拷贝构造函数 : 如果 使用对象 为一个 新对象 进行初始化 , 调用的是拷贝构造函数 ;
• 等号 = 运算符重载 : 如果 使用对象 为一个已存在的对象 重新进行赋值 , 调用的是 等号运算符 的 重载运算符方法 ;

3、= 操作符重载步骤

使用 成员函数 实现 等号 = 运算符重载 :

• 首先 , 写出函数名 , Student s2 = s; 等号 = 运算符重载 , 函数名规则为 " operate " 后面跟上要重载的运算符 , 函数名是 operate= ;

operate=

• 然后 , 根据操作数 写出函数参数 , 参数一般都是 对象的引用 ;
  • Student s2 = s; 左操作数是 Student 类对象 , 参数中是引用类型 ;
  • Student s2 = s; 右操作数也是 Student 类对象 , 参数中是引用类型 ;
  • 如果是成员函数 , 则将重载函数写在 左操作数 中 , 在 重载操作数的 成员函数中 this 指针就是 左操作数 ;

operator=(Student& s)

• 再后 , 根据业务完善返回值 , 返回值可以是 引用 / 指针 / 元素 ;
  • 等号操作符 = 的结合顺序是 从右向左 ;
  • 如果出现 s1 = s2 = s3 的表达式 , 先执行 s2 = s3 , 再执行 s1 = ( s2 = s3 ) 语句 ;
  • 因此 , s2 = s3 返回值必须是一个 相同类型的 对象 , 否则会报错 ;
  • Student s2 = s; 操作需要返回 Student 类型的对象 ;
  • 如果要支持链式调用 , 必须返回的是 引用类型 ;

Student& operator=(Student& s)

• 最后 , 实现函数体 , 编写具体的运算符操作业务逻辑 ;
  • ① 释放旧内存 ; free(this->m_name);
  • ② 申请新内存 ; this->m_name = (char*)malloc(len + 1);
  • ③ 拷贝数据 ; strcpy(this->m_name, s.m_name);

	// 重载 等号 = 运算符
	Student& operator=(Student& s)
	{
		cout << "调用 Student 重载 等号 = 运算符" << endl;

		// 释放旧内存, 销毁 name 指向的堆内存空间
		if (this->m_name != NULL)
		{
			free(this->m_name);
			m_name = NULL;
		}

		// 申请新的内存
		// 获取字符串长度
		int len = strlen(s.m_name);

		// 为 m_name 成员分配内存 
		// 注意还要为字符串结尾的 '\0' 字符分配内存
		this->m_name = (char*)malloc(len + 1);

		// 拷贝字符串
		// C++ 中使用该函数需要
		// 添加 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 宏定义
		if (this->m_name != NULL)
		{
			strcpy(this->m_name, s.m_name);
		}

		// 为 m_age 成员设置初始值
		this->m_age = s.m_age;

		// 等号操作符 = 的结合顺序是 从右向左 ;
		// 如果出现 s1 = s2 = s3 的表达式 , 先执行 s2 = s3 , 再执行 s1 = ( s2 = s3 ) 语句 ;
		// 因此 , s2 = s3 返回值必须是一个 相同类型的 对象 , 否则会报错 ; 
		// 如果要支持链式调用 , 必须返回的是 引用类型 ; 
		return *this;
	}

二、完整代码示例

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代码示例 :

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include "iostream"
using namespace std;

class Student
{
public:

	// 有参构造函数
	Student(int age, const char* name)
	{
		// 获取字符串长度
		int len = strlen(name);

		// 为 m_name 成员分配内存 
		// 注意还要为字符串结尾的 '\0' 字符分配内存
		m_name = (char*)malloc(len + 1);

		// 拷贝字符串
		// C++ 中使用该函数需要
		// 添加 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 宏定义
		if (m_name != NULL)
		{
			strcpy(m_name, name);
		}

		// 为 m_age 成员设置初始值
		m_age = age;

		cout << "调用有参构造函数" << endl;
	}

	// 拷贝构造函数
	// 执行 Student s2 = s; 代码时调用该函数
	// 自己实现 深拷贝 操作
	Student(const Student& s)
	{
		// 获取字符串长度
		int len = strlen(s.m_name);

		// 为 m_name 成员分配内存 
		// 注意还要为字符串结尾的 '\0' 字符分配内存
		m_name = (char*)malloc(len + 1);

		// 拷贝字符串
		// C++ 中使用该函数需要
		// 添加 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 宏定义
		if (m_name != NULL)
		{
			strcpy(m_name, s.m_name);
		}

		// 为 m_age 成员设置初始值
		m_age = s.m_age;

		cout << "调用拷贝构造函数" << endl;
	}

	~Student()
	{
		// 销毁 name 指向的堆内存空间
		if (m_name != NULL)
		{
			free(m_name);
			m_name = NULL;
		}
		cout << "调用析构函数" << endl;
	}

	// 该类没有定义拷贝构造函数 , C++ 编译器会自动生成默认的拷贝构造函数


public:

	// 打印类成员变量
	void toString()
	{
		cout << "m_age = " << m_age << " , m_name = " << m_name << endl;
	}

	// 重载 等号 = 运算符
	Student& operator=(Student& s)
	{
		cout << "调用 Student 重载 等号 = 运算符" << endl;

		// 释放旧内存, 销毁 name 指向的堆内存空间
		if (this->m_name != NULL)
		{
			free(this->m_name);
			m_name = NULL;
		}

		// 申请新的内存
		// 获取字符串长度
		int len = strlen(s.m_name);

		// 为 m_name 成员分配内存 
		// 注意还要为字符串结尾的 '\0' 字符分配内存
		this->m_name = (char*)malloc(len + 1);

		// 拷贝字符串
		// C++ 中使用该函数需要
		// 添加 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 宏定义
		if (this->m_name != NULL)
		{
			strcpy(this->m_name, s.m_name);
		}

		// 为 m_age 成员设置初始值
		this->m_age = s.m_age;

		// 等号操作符 = 的结合顺序是 从右向左 ;
		// 如果出现 s1 = s2 = s3 的表达式 , 先执行 s2 = s3 , 再执行 s1 = ( s2 = s3 ) 语句 ;
		// 因此 , s2 = s3 返回值必须是一个 相同类型的 对象 , 否则会报错 ; 
		// 如果要支持链式调用 , 必须返回的是 引用类型 ; 
		return *this;
	}

public:
	int m_age;
	char* m_name;
};

int main()
{
	// 调用有参构造函数 , 创建 Student 实例对象
	Student s(18, "Tom");
	// 打印 Student 实例对象成员变量值
	s.toString();

	// 声明 Student 对象 s2 , 并使用 s 为 s2 赋值
	// 该操作会调用 默认的拷贝构造函数 
	// C++ 编译器提供的拷贝构造函数 只能进行浅拷贝
	Student s2(12, "Jerry");
	s2.toString();

	// 修改 s 对象
	// 此时调用的不是拷贝构造函数 
	// 而是重载的等号操作符
	s = s2;
	s.toString();
	s2.toString();

	// 执行时没有问题 , 两个对象都可以正常访问
	// 但是由于拷贝时 执行的是浅拷贝 
	// 浅拷贝 字符串指针时 , 直接将指针进行拷贝 , 没有拷贝具体的值
	// s 和 s2 的 m_name 成员是同一个指针
	// 如果析构时 , 先析构 s2 , 将指针释放了 
	// 之后再析构 s 时 发现 继续释放 被释放的指针 , 报错了



	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
	system("pause");
	return 0;
}

执行结果 :

调用有参构造函数
m_age = 18 , m_name = Tom
调用有参构造函数
m_age = 12 , m_name = Jerry
调用 Student 重载 等号 = 运算符
m_age = 12 , m_name = Jerry
m_age = 12 , m_name = Jerry
Press any key to continue . . .
调用析构函数
调用析构函数