【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 )

灰太狼 2024-02-25 03:15 59阅读 0赞

#### 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 ##

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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 )][C_ _ _ _] 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 )][C_ _ _ _ 1] 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

![在这里插入图片描述][4c3efd445f064acd897c613f11a1253f.png]

[C_ _ _ _]: https://blog.csdn.net/shulianghan/article/details/132941708
[C_ _ _ _ 1]: https://blog.csdn.net/shulianghan/article/details/132951373
[4c3efd445f064acd897c613f11a1253f.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/25/20e0dfc365f64e56b95634406fefa205.png