C++重載賦值運算符


一、為什么要重載賦值運算符

​ 在前面的內容中講解 拷貝構造函數調用的時機 時說明了初始化和賦值的區別:在定義的同時進行賦值叫做初始化,定義完成以后再賦值(不管在定義的時候有沒有賦值)就叫做賦值。初始化只能有一次,賦值可以有多次。

​ 當以拷貝的方式初始化一個對象時,會調用拷貝構造函數;當給一個對象賦值時,會調用重載過的賦值運算符。即使沒有顯式的重載賦值運算符,編譯器也會以默認地方式重載它。默認重載的賦值運算符功能很簡單,就是將原有對象的所有成員變量一一賦值給新對象,這和默認拷貝構造函數的類似。看下面的代碼:

#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;

class People
{
public:
	People(string name = "", int* ptr =NULL);  // 普通構造函數,
	People(const People &peo);   //顯示聲明拷貝構造函數
	~People();
	void Display();
	void SetAge(int age);
private:
	string m_name;
	int* mp_age;

};


People::People(string name, int* ptr)
{
	m_name = name;
	mp_age = ptr;
}

People::People(const People &peo)
{
	this->m_name = peo.m_name;
	this->mp_age = new int(*peo.mp_age);  //重新申請一塊內存來存放 age,避免兩個對象使用同一塊內存
}

People::~People()
{
	delete mp_age;  // 不重載賦值運算符時多次釋放內存會導致崩潰。
	mp_age = NULL;
}


void People::Display()
{
	cout << m_name <<" is age "<< *mp_age << endl;
}

void People::SetAge(int age)
{
	*mp_age = age;
}

int main()
{
	int* ptr = new int(10);
	string name = "Xiao Ming";
	People people1 = People(name, ptr);
	People people2; 
	people2 = people1;  //不重載賦值運算符

	people1.Display();
	people2.Display();

	people1.SetAge(15);  // 修改 people1 age
	
	people1.Display();
	people2.Display();

	return 0;
}

/*
輸出:
Xiao Ming is age 10
Xiao Ming is age 10
Xiao Ming is age 15
Xiao Ming is age 15   //修改 people1 age 之后 people2 age 也被修改了,而且調用析構函數的時候回重復釋放內存導致崩潰。

 */

​ 看上面的例子修改 people1 age 之后 people2 age 也被修改了,這是因為mp_age 是一個指針,里面存放的是指向存儲 age 內容的地址,不重載賦值運算符時,使用默認的賦值運算符時這是把 people1的 mp_age指針里存放的地址賦值給了people2的mp_age指針導致兩個指針指向了同一塊內存空間,這時候默認賦值運算符的不足就滿足不了實際的需求了,需要重載賦值運算符。

二、重載賦值運算符

​ 對於簡單的類,默認的賦值運算符一般就夠用了,我們也沒有必要再顯式地重載它。但是當類持有其它資源時,例如動態分配的內存、打開的文件、指向其他數據的指針、網絡連接等,默認的賦值運算符就不能處理了,我們必須顯式地重載它,這樣才能將原有對象的所有數據都賦值給新對象。下面我們重載賦值運算符來實現默認賦值運算符不能實現的功能。

#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;

class People
{
public:
	People(string name = "", int* ptr =NULL);  // 普通構造函數,
	People(const People &peo);   //顯示聲明拷貝構造函數
	~People();
	People& operator=(const People &peo);  // 重裝賦值運算符
	void Display();
	void SetAge(int age);
private:
	string m_name;
	int* mp_age;

};

People::People(string name, int* ptr)
{
	m_name = name;
	mp_age = ptr;
}

People::People(const People &peo)
{
	this->m_name = peo.m_name;
	this->mp_age = new int(*peo.mp_age);  //重新申請一塊內存來存放 age,避免兩個對象使用同一塊內存
}

People::~People()
{
	//釋放內存,防止內存泄漏
	delete mp_age;  
	mp_age = NULL;
}

// 重裝賦值運算符
People& People::operator=(const People &peo)
{
	if (this != &peo) 
	{
		this->m_name = peo.m_name;
		if (NULL != this->mp_age)
		{
			*this->mp_age = *peo.mp_age;
		}
		else
		{
			this->mp_age = new int(*peo.mp_age);
		}
	}
	return *this;
}

void People::Display()
{
	cout << m_name <<" is age "<< *mp_age << endl;
}

void People::SetAge(int age)
{
	*mp_age = age;
}

int main()
{
	int* ptr = new int(10);
	string name = "Xiao Ming";
	People people1 = People(name, ptr);
	People people2; 
	people2 = people1;

	people1.Display();
	people2.Display();

	people1.SetAge(15);  // 修改 people1 age
	
	people1.Display();
	people2.Display();

	return 0;
}
/*
輸出:
Xiao Ming is age 10
Xiao Ming is age 10
Xiao Ming is age 15
Xiao Ming is age 10  //修改 people1 age 之后 people2 age 沒有被修改,

 */


關於上面代碼的幾點說明:
  1. operator=() 的返回值類型為People &,這樣不但能夠避免在返回數據時調用拷貝構造函數,還能夠達到連續賦值的目的,這樣的語句就是連續賦值:People1 = People2 = People3;

  2. if( this != &arr)`語句的作用是「判斷是否是給同一個對象賦值」:如果是,那就什么也不做;如果不是,那就將原有對象的所有成員變量一一賦值給新對象,並為新對象重新分配內存。

  3. 賦值運算符重載函數除了能有對象引用這樣的參數之外,也能有其它參數。但是其它參數必須給出默認值,例如People& operator=(const People &peo, int a = 100);

  4. operator=() 的形參類型為const People &,這樣不但能夠避免在傳參時調用拷貝構造函數,還能夠同時接收 const 類型和非 const 類型的實參.


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