详解C++赋值操作符重载

1.赋值操作符重载的原因

赋值操作符是一个使用频率最高的操作之一，通常情况下它的意义十分明确，就是将两个同类型的变量的值从一端（右端）传到另一端（左端）。但在以下两种情况下，需要对赋值操作符进行重载。
一是赋值号两边的表达式类型不一样，且无法进行类型转换。
二是需要进行深拷贝。

2. 赋值操作符重载的注意事项

赋值操作符只能通过类的成员函数的形式重载。这就说明了，如果要将用户自定义类型的值传递给基本数据类型的变量，只能通过类型转换机制，而不能利用重载来实现。

当赋值号两边的表达式不一致的时候，可能需要对赋值操作符进行重载，见下面的例子。

#include <iostream>
using namespace std;

class A
{
	int num;
public:
	A(){num=0;}
	A(int i){num=i;}
	void show(){
		cout<<num<<endl;
	}
};

int main(int argc, char* argv[])
{
	A a=5;		 //符值符号两边的数据类型不一样，这里表示创建新对象
	a.show();
	A a1;
	a1=1;    //赋值号两边的数据类型不一样，这是真正的赋值运算
	a1.show();  
}

程序的输出结果是：

5
1

在语句A a=5中，虽然用到了“=”，但它的语义是构造一个类A的对象a，它等价于语句A a(5)，所以该语句与赋值无关。而语句a1=1是一个真正的赋值语句，变量a1的类型是A，而常量1的类型是int，由于可以通过类A的构造函数A（int）将类型int转换成类型A（实际上是以int为参数构造了一个类A的临时对象），然后再完成赋值操作，所以不必再对赋值操作符进行重载。

3.深拷贝情况下对赋值操作符重载

深拷贝是对赋值操作符进行重载的一个因素。那么什么是深拷贝呢？简单的说，深拷贝是在把一个类对象a拷贝到另一个对象b中去时，如果对象a中包含非悬挂指针（野指针），那么要将a的指针所指区域的内容拷贝到b的相应指针所指的区域中去。进行深拷贝时，一般对象a和b有相同的数据类型。如果在进行赋值时发生深拷贝，就一定要对赋值操作符进行重载，否则赋值运算符就会按赋值的常规语义进行（成员变量之间传递数据），而不发生深拷贝。考察如下例子。

#include <iostream>
using namespace std;

class Student
{
	char* name;
	int age;
public:
	Student()
	{
		name=new char[20];
	}

	Student(char* n, int a)
	{
		name=new char[20];
		if(name) strcpy(name,n);
		age=a;
	}

	Student(const Student& s)
	{
		name=new char[20];
		*this=s;
	}
	
	void show()
	{
		cout<<"The student's name is "<<name;
		cout<<" and of age "<<age<<endl;
	}

	~Student()
	{
		delete[] name;
	}
	
	Student& operator=(const Student &s)
	{
		if(name) strcpy(name,s.name);
		age=s.age;
		return *this;
	}
};

int main()
{
	Student s1("张三",18),s4("李四",20);
	Student s2;
	s1.show();
	s2=s4;
	s2.show();
	Student s3=s1;
	s3.show();
	return 0;
}

程序的输出结果是：

The student's name is 张三 and of age 18
The student's name is 李四 and of age 20
The student's name is 张三 and of age 18

阅读以上程序，注意如下几点。

（1）由于在类Student中，存在指针成员name，所以，当两个Student类成员之间赋值时，必须使用深拷贝。执行s2=s4;语句，就是将s4对象赋值给s2，其中将s4.name字符串的内容拷入s2.name就是对深拷贝的具体体现。

（2）类的拷贝构造函数虽然与赋值操作符并不是一回事，但通常可以在拷贝构造函数中利用赋值操作符重载，以避免对两个对象之间传递数据的重复解释。

（3）上面的程序，直接使用strcpy(name,s.name);实现两个对象的字符串成员的数据传递。这是一种简化的做法，存在很多隐患。比如如果源字符串的长度超过20个字符，此程序会出现运行时错误。解决的办法是根据原字符串的长度，重新分配目的字符串的长度，再次之前还要释放目的字符串的空间。另外，一个对象赋值给自己，也会出现问题，需要进行源对象和目的对象地址的比较，再考虑赋不赋值。

（4）由于深拷贝会涉及到内存的动态分配和释放等一些较为复杂的操作，所以程序员在编写自定义类时要尽量避免深拷贝的出现。例如，在上例中，将成员变量name定义成string name，就可以避免自己编写实现深拷贝的代码。实际的深拷贝工作是由string类来完成，而string类是C++标准库提供的，我们可放心使用。

（5）最赋值操作符进行重载时，通常将操作符函数的返回值定义为赋值左操作数类型的引用。这是为了实现对赋值表达式的求值，还有一个目的就是为了实现链式操作。