【C++深度剖析學習總結】 40 前置操作符和後置操作符

【C++深度剖析學習總結】 40 前置操作符和後置操作符

作者 CodeAllen ，轉載請註明出處

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1.值得思考的問題
下面的代碼有沒有區別？爲什麼？ 答案是5.真正的區別
i++; //i的值作爲返回值，i自增1
++i; // i自增1，i的值作爲返回值

實驗1 真的有區別嗎？

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
    int i = 0;
    i++;
    ++i;
    return 0;
}

忽略返回值之後，彙編代碼對應是一樣的

    int i = 0;
01145E98  mov         dword ptr [i],0  
    i++;
01145E9F  mov         eax,dword ptr [i]  
01145EA2  add         eax,1  
01145EA5  mov         dword ptr [i],eax  
    ++i;
01145EA8  mov         eax,dword ptr [i]  
01145EAB  add         eax,1  
01145EAE  mov         dword ptr [i],eax  
    return 0;
01145EB1  xor         eax,eax  

2.意想不到的事實
現代編譯器產品會對代碼進行優化
優化是的最終的二進制程序更加高效
優化後的二進制程序丟失了C/C++的原生語義
不可能從編譯後的二進制程序還原C/C++程序

3.思考
++操作符可以重載嗎？如何區分前置++和後置++？

4.++操作符重載
++操作符可以被重載
全局函數和成員函數均可進行重載
重載前置++操作符不需要額外的參數
重載後置++操作符需要一個int類型的佔位參數

實驗2 ++操作符的重載

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Test
{
    int mValue;
public:
    Test(int i)
    {
        mValue = i;
    }
   
    int value()
    {
        return mValue;
    }
    //前置++
    Test& operator ++ ()
    {
        ++mValue;
       
        return *this;
    }
    //後置++
    Test operator ++ (int)   
    { 
        Test ret(mValue);   //先保存值，棧空間
       
        mValue++;
        
        return ret;
    }
};

int main()
{
    Test t(0);
    //下面兩行意義不同，且前置++效率高，不需要構造函數和析構函數
    t++;
   
    ++t;
   
    return 0;
}

5.真正的區別
對於基礎類型的變量

• 前置++的效率與後置++的效率基本相同，優化之後的彙編是完全一樣的
• 根據項目組編碼規範進行選擇
  對於類類型的對象
• 前置++的效率高於後置++
• 儘量使用前置++操作符提供程序效率
  class Complex 複數類的進一步改善

test.cpp

#include<iostream>
#include<string>
#include "Complex.h"
using namespace std;
int main()
{
    Complex c(0,0);
    c++;
    cout << c.getA() << endl;
    cout << c.getB() << endl;
    return 0;
}

Complex.h

#ifndef _COMPLEX_H_
#define _COMPLEX_H_
class Complex
{
    double a;
    double b;
public:
    Complex(double a = 0, double b = 0);
    double getA();
    double getB();
    double getModulus();
   
    Complex operator + (const Complex& c);
    Complex operator - (const Complex& c);
    Complex operator * (const Complex& c);
    Complex operator / (const Complex& c);
   
    bool operator == (const Complex& c);
    bool operator != (const Complex& c);
   
    Complex& operator = (const Complex& c);
   
    Complex& operator ++ ();
    Complex operator ++ (int);
};
#endif

Complex.cpp

#include "Complex.h"
#include "math.h"
Complex::Complex(double a, double b)
{
    this->a = a;
    this->b = b;
}
double Complex::getA()
{
    return a;
}
double Complex::getB()
{
    return b;
}
double Complex::getModulus()
{
    return sqrt(a * a + b * b);
}
Complex Complex::operator + (const Complex& c)
{
    double na = a + c.a;
    double nb = b + c.b;
    Complex ret(na, nb);
   
    return ret;
}
Complex Complex::operator - (const Complex& c)
{
    double na = a - c.a;
    double nb = b - c.b;
    Complex ret(na, nb);
   
    return ret;
}
Complex Complex::operator * (const Complex& c)
{
    double na = a * c.a - b * c.b;
    double nb = a * c.b + b * c.a;
    Complex ret(na, nb);
   
    return ret;
}
Complex Complex::operator / (const Complex& c)
{
    double cm = c.a * c.a + c.b * c.b;
    double na = (a * c.a + b * c.b) / cm;
    double nb = (b * c.a - a * c.b) / cm;
    Complex ret(na, nb);
   
    return ret;
}
   
bool Complex::operator == (const Complex& c)
{
    return (a == c.a) && (b == c.b);
}
bool Complex::operator != (const Complex& c)
{
    return !(*this == c);
}
   
Complex& Complex::operator = (const Complex& c)
{
    if( this != &c )
    {
        a = c.a;
        b = c.b;
    }
   
    return *this;
}
Complex& Complex::operator ++ ()
{
    a = a + 1;
    b = b + 1;
   
    return *this;
}
   
Complex Complex::operator ++ (int)
{
    Complex ret(a, b);
   
    a = a + 1;
    b = b + 1;
   
    return ret;
}

運行結果
lkk@lkk-virtual-machine:~/c++/40$ g++ test.cpp Complex.cpp
lkk@lkk-virtual-machine:~/c++/40$ ./a.out
1
1

小結
編譯優化使得最終的可執行程序更加高效
前置++操作符和後置++操作符都可以被重載
++操作符的重載必須符合其原生語義
對於基礎類型，前置++與後置++的效率幾乎相同
對於類類型，前置++的效率高於後置++