C++ 类的赋值运算符''=''重载的方法实现
时间：2021-01-09 11:16:36 | 栏目：C代码 | 点击：次
什么类需要重载赋值运算符
先来看一个普通类的直接赋值。
#include <iostream>
using namespace std;
class person{
int age;
public:
person(const int& a=10):age(a){} //构造函数
~person(); //析构函数
void showAdd(); //打印age的地址
};
person::~person(){cout<<"析构\n";}
void person::showAdd() {cout <<hex<< &age<<endl;}
int main() {
person a(11);
person b;
b = a;
a.showAdd();
b.showAdd();
return 0;
}
/*
结果是：
0x7fffffffdc5c
0x7fffffffdc60
析构
析构
*/
这是这个程序的内存情况，一切都运行的很正常，不需要运算符重载。
看下边这个例子，这个类的构造函数需要申请（new）堆内存：
#include <iostream>
using namespace std;
class person{
int* age;
public:
person(const int& a=10); //构造函数
~person(); //析构函数
void showAdd(); //打印age的地址
void show(); //打印age指向的值
void set(const int& a){*age=a;}
};
person::person(const int& a) {age = new int(a);}
person::~person(){delete age; cout<<"析构\n";}
void person::showAdd() {cout << hex << age<<endl;}
void person::show() {cout<<*age<<endl;}
void f(person& a) {
person b;
b=a;
a.show();
b.show();
a.showAdd();
b.showAdd();
//因为b是局部变量，所以进入main函数之前，b会自动调用析构函数
}
int main() {
person a(11);
f(a);
cout<<"进入main函数\n";
a.set(9); //因为b已经释放过age指针，set应该会出错
a.show();
return 0;
}
运行结果如下：
这是这个程序进入 f() 函数时的内存情况，两个age指针指向同一块内存。
这是这个程序退出 f() 函数进入main函数的情况，因为b是局部变量，所以f()函数结束的时候，b会调用析构函数，释放age指向的堆内存。这时候a.set()就会发生错误，因为内存已经释放，无权修改内存里的值。就算没有set()函数，main函数结束的时候还会产生doublefree的错误，同一块内存被释放两次，C++文档说明这是个未定义行为，所以不同编译器可能处理手段不一样，我的gcc 7.4.0 竟然没有报错。后来我又在网上的一些在线编译器实验一下，有的会报错，有的不会。
所以结论就是：类的构造函数需要申请堆内存的时候，我们要进行赋值运算符的重载，下面讲如何重载。
如何重载赋值运算符
#include <iostream>
using namespace std;
class person{
int* age;
public:
person(const int& a=10); //构造函数
~person(); //析构函数
void showAdd(); //打印age的地址
void show(); //打印age指向的值
void set(const int& a){*age=a;} //设置age指向的值
void operator=(person const& e); //重载赋值运算符
};
void person::operator=(person const& e)
{
if(age) delete age; //如果原先age申请过堆内存，要先释放
int data = *(e.age);
age = new int(data);
}
person::person(const int& a) {age = new int(a);}
person::~person(){delete age; cout<<"析构\n";}
void person::showAdd() {cout << hex << age<<endl;}
void person::show() {cout<<*age<<endl;}
void f(person& a) {
person b;
b = a; //这时候b指向了一块新的空间
a.show();
b.show();
a.showAdd();
b.showAdd();
//因为b是局部变量，所以进入main函数之前，b会自动调用析构函数
}
int main() {
person a(11);
f(a);
cout<<"进入main函数\n";
a.set(9); //因为b释放的指针和age指向不一样，set不会出错
return 0;
}
程序运行正常，内存图如下：
注意上边我用的operator=返回值是void, 这样不能进行连续赋值，比如： person a = b = c; ,若想连续赋值，返回值要声明为 引用
person& person::operator=(person const& e)
{
if(age) delete age;
int data = *(e.age);
age = new int(data);
return *this;
}
关于拷贝函数
再回看一下上边的代码，我的声明语句和赋值语句是分开的 person b; b=a; ,如果声明时赋值 person b=a; ，那么调用的函数就不是 operator= 了，而是拷贝函数
class person{
int* age;
public:
person(person const& e); //这就是拷贝函数
}
需要注意的是：上边说的operator返回值有两种情况：void和引用，其实还有第三种，既然能返回引用那就还能返回值：
person person::operator=(person const& e)
{
if(age) delete age;
int data = *(e.age);
age = new int(data);
return *this;
}
函数返回值的时候会临时构造一个 person 变量, 这个变量的 age 的指向和调用 operator= 的对象的 age 指向一样，也就是：
当 operator= 调用完之后，临时变量会调用析构函数，从而导致和上边一样的错误，doublefree。所以 operator= 的返回值最好是引用！