9.6　运算符重载范例

本节重点演示几种特殊运算符的重载示例，运算符的重载是很灵活的工具，使用得当，会产生意想不到的效果。

9.6.1　赋值运算符

赋值运算是一种很常见的运算，如果不重载赋值运算符，编译器会自动为每个类生成一个默认的赋值运算符重载函数，如下所示。

实际上是完成了由对象2各个成员到对象1相应成员的复制，其中包括指针成员，这和第8章中复制构造函数和默认复制构造函数有些类似，如果对象1中含指针成员，并且涉及类内指针成员动态申请内存时，就会出现问题。

注意

下述两个代码的不同之处。

第一个代码是调用类的复制构造函数，完成对象1的创建并初始化，第二个代码是先调用对象1的无参构造函数（或所有参数都由默认值的构造函数）完成对象1的创建，而后调用赋值运算符将对象2的所有成员的值复制到对象1中。

来看一个第8章用过的例子。

代码9.9　赋值运算符重载AssignmentOverload

输出结果如下所示。

带参构造函数被调用

复制构造函数被调用

析构函数被调用

析构函数被调用

【代码解析】代码第45～49行，if（false）块中的代码并没有被执行，程序没有任何问题，复制构造函数很好地解决了使用诸如“computer com2=com1；”或“computer com2（com1）；”等形式的指针赋值，为每个指针成员开辟了单独的动态内存，不会出现多个指针指向同一个内存的情况，避免了多重释放一块内存或使用已释放动态内存的错误，这在第8章中都已经提及，这里仅仅作为回顾与复习。

如果将代码9.9中example909.cpp中的if（false）结构更改为if（true）结构，编译链接并运行，会出现如图9.1所示的内存错误。

问题出现在if（true）结构的代码块内，“computer com3；”调用computer类的无参构造函数创建了com3，并进行了初始化，而后，代码第48行，语句“com3=com1；”将com1中所有成员的值复制给了com3，包括指针brand，这样，com3和com1中的brand都指向同一块内存，随着if（true）代码块结束，com3被撤销，com3.brand对应的动态内存被释放，此时，com1.brand便无所指，成了野指针，程序出错。

图　9.1　对象赋值引发内存错误

注意

复制构造函数中的特殊操作应同等定义到赋值运算符重载中。

使用赋值运算符重载可解决上述问题，需要特别注意的是，赋值运算符只能重载为类成员方式，如下所示。

在以上短短的几行程序中，有很多初学者容易忽视的地方，如下所述。

❑判断是否为自赋值，自己给自己赋值是没有意义的，不仅如此，如果不加判断就为指针重新申请内存，原来所指的动态内存块就泄露了。

❑释放brand所指的内存，delete一个NULL指针是不会出问题的。为了有效防错（防野指针），delete后立即将brand置为NULL。

❑为brand重新申请动态内存，该内存的大小由源对象决定。

❑出错处理，判断新的动态内存是否申请成功，若申请成功（brand不为NULL），实施字符串的复制，否则，进行出错处理，本函数什么也不做，返回时brand=NULL，还可以进行异常处理，关于这方面的内容将在第16章进行介绍。

❑返回引用（*this），为实现链式赋值，如“com1=com2=com3；”，根据赋值运算符的结合性，编译器会首先用com3为com2赋值，然后将修改后的com2为com1赋值。

如果将赋值操作符重载为友元形式，非左值（比如说一些常量）会被编译器隐式转换成一个临时对象，非左值出现在等号左边而编译器却认为合理，这破坏了赋值操作符的语义，因此，赋值操作符只能重载为成员形式。