箭頭操作符(->)的通常用法是,使用一個類對象的指針來調用該指針所指對象的成員。左操作數爲對象指針(this),右操作數爲該對象的成員名稱。定義重載箭頭操作符之後看起來就有點特別,可以用類對象的指針來調用,也可以用類對象直接調用。重載箭頭操作符必須定義爲類成員函數。
箭頭操作符與衆不同。它可能表現得像二元操作符一樣:接受一個對象和一個成員名。對對象解引用以獲取成員。不管外表如何,箭頭操作符不接受顯式形參。這裏沒有第二個形參,因爲 -> 的右操作數不是表達式,相反,是對應着類成員的一個標識符。沒有明顯可行的途徑將一個標識符作爲形參傳遞給函數,相反,由編譯器處理獲取成員的工作。
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1 箭頭操作符的調用過程
當這樣編寫時:
point->action();
由於優先級規則,它實際等價於編寫:
(point->action)();
換句話說,我們想要調用的是對 point->action 求值的結果。編譯器這樣對該代碼進行求值:
(1).如果 point 是一個指針,指向具有名爲 action 的成員的類對象,則編譯器將代碼編譯爲調用該對象的 action 成員(默認語義)。
(2).否則,如果 point(注:中文版primer誤寫爲action) 是定義了 operator-> 操作符的類的一個對象,則 point->action 與 point.operator->()->action 相同。即,執行 point 的 operator->(),然後使用該結果重複這三步。(遞歸調用)
(3).否則,代碼出錯。
總結:通過箭頭(->)操作符的執行過程,我們可以得到結論“重載箭頭操作符必須返回指向類類型的指針,或者返回定義了自己的箭頭操作符的類類型對象。”返回前者用於執行編譯器默認語義終結箭頭運算符的調用(如果返回類型是指針,則內置箭頭操作符可用於該指針,編譯器對該指針解引用並從結果對象獲取指定成員),返回後者用於遞歸調用。(多寶如果返回類型是類類型的其他對象(或是這種對象的引用),則將遞歸應用該操作符。編譯器檢查返回對象所屬類型是否具有成員箭頭,如果有,就應用那個操作符;否則,編譯器產生一個錯誤。這個過程繼續下去,直到返回一個指向帶有指定成員的的對象的指針,或者返回某些其他值,在後一種情況下,代碼出錯。)
2. 實例分析
根據理解,定義了3個類,C包含B,B包含A。A、B、C都定義了一個action的成員函數。B和C都重載箭頭操作符,不同的是B的重載箭頭操作符返回的是A類對象的指針,而C的重載箭頭操作符返回的是B類對象。
1.
點擊(此處)摺疊或打開
- #include <iostream>
- using namespace std;
-
- class A{
- public:
- void action(){
- cout << "Action in class A!" << endl;
- }
- };
-
- class B{
- A a;
- public:
- A* operator->(){ //返回指針
- return &a;
- }
- void action(){
- cout << "Action in class B!" << endl;
- }
- };
-
- class C{
- B b;
- public:
- B operator->(){ //返回對象
- return b;
- }
- void action(){
- cout << "Action in class C!" << endl;
- }
- };
-
- int main(int argc, char *argv[])
- {
- C* pc = new C;
- pc->action(); //指針調用(使用默認語義)
- C c;
- c->action(); //對象調用(使用重載語義)
- getchar();
- return 0;
- }
上面代碼輸出結果是:
Action in class C!
Action in class A!
其中的代碼
C* pc = new C;
pc->action();
輸出的結果是
Action in class C!
這個結果比較好理解,pc是類對象指針,此時的箭頭操作符使用的是內置含義,對pc解引用然後調用對象的成員函數action。
而下面的代碼
C c;
c->action();
輸出的結果是
Action in class A!
其實c->action();的含義與c.operator->().operator->()->action();相同。
c是對象,c後面的箭頭操作符使用的是重載箭頭操作符,即調用類C的operator->()成員函數。此時返回的是類B的對象,所以調用類B的operator->()成員函數,B的operator->()返回的是指針,所以現在可以使用內置箭頭操作符了。對B的operator->()返回的指針進行解引用,然後調用解引用後的對象的成員函數action,此時調用的就是類A的action()。這裏存在一個遞歸調用operator->()的過程,最後再使用一次內置含義的箭頭操作符。