c++箭頭運算符重載

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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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BB包含AABC都定義了一個action的成員函數。BC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

  1. #include <iostream>  
  2. using namespace std;  
  3.   
  4. class A{  
  5. public:  
  6.     void action(){  
  7.         cout << "Action in class A!" << endl;  
  8.     }  
  9. };  
  10.   
  11. class B{  
  12.     A a;  
  13. public:  
  14.     A* operator->(){  //返回指針
  15.         return &a;  
  16.     }  
  17.     void action(){  
  18.         cout << "Action in class B!" << endl;  
  19.     }  
  20. };  
  21.   
  22. class C{  
  23.     B b;  
  24. public:  
  25.     B operator->(){  //返回對象
  26.         return b;  
  27.     }  
  28.     void action(){  
  29.         cout << "Action in class C!" << endl;  
  30.     }  
  31. };  
  32.   
  33. int main(int argc, char *argv[])  
  34. {  
  35.     C* pc = new C;  
  36.     pc->action();  //指針調用(使用默認語義)
  37.     C c;  
  38.     c->action();   //對象調用(使用重載語義)
  39.     getchar();  
  40.     return 0;  
  41. }  

 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Coperator->()成員函數。此時返回的是類B的對象,所以調用類Boperator->()成員函數,Boperator->()返回的是指針,所以現在可以使用內置箭頭操作符了。對Boperator->()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Aaction()。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。

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