【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

文章目录

一、等号 = 运算符重载
- 1、调用默认浅拷贝构造函数的情况分析
- 2、等号 = 运算符重载与拷贝构造函数各自使用场景
- 3、= 操作符重载步骤
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

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

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