C++编程语言中赋值运算符重载函数(operator=)的使用

Kiona ·

更新时间:2024-09-20

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1 概述

1.1 Why

2 示例代码

2.1 示例代码1

2.2 示例代码2

3 总结

本文主要介绍 C++ 编程语言中赋值运算符重载函数（operator=）的相关知识，同时通过示例代码介绍赋值运算符重载函数的使用方法。

1 概述 1.1 Why

首先介绍为什么要对赋值运算符“=”进行重载。某些情况下，当我们编写一个类的时候，并不需要为该类重载“=”运算符，因为编译系统为每个类提供了默认的赋值运算符“=”，使用这个默认的赋值运算符操作类对象时，该运算符会把这个类的所有数据成员都进行一次赋值操作。例如有如下类：

class A
{
public:
    int a;
    int b;
    int c;
};

对这个类的对象进行赋值时，使用默认的赋值运算符是没有问题的。

示例代码内容如下：

#include <iostream>
using namespace std;
class ClassA
{
public:
    int a;
    int b;
    int c;
};
int main()
{
    ClassA obj1;
    obj1.a = 1;
    obj1.b = 2;
    obj1.c = 3;
    ClassA obj2;
    obj2 = obj1;
    cout << "obj2.a is: " << obj2.a << endl;
    return 0;
}

编译并执行上述代码，结果如下：

通过上述结果能够知道：通过使用系统默认的赋值运算符“=”，可以让对象 obj2 中的所有数据成员的值与对象 obj1 相同。这种情况下，编译系统提供的默认赋值运算符可以正常使用。

但是，在下面的示例中，使用编译系统提供的默认赋值运算符，就会出现问题了。

示例代码内容如下：

#include <iostream>
#include <string.h>
using namespace std;
class ClassA
{
public:
    ClassA()
    {
    }
    ClassA(const char* pszInputStr)
    {
        pszTestStr = new char[strlen(pszInputStr) + 1];
        strncpy(pszTestStr, pszInputStr, strlen(pszInputStr) + 1);
    }
    virtual ~ClassA()
    {
        delete pszTestStr;
    }
public:
    char* pszTestStr;
};
int main()
{
    ClassA obj1("liitdar");
    ClassA obj2;
    obj2 = obj1;
    cout << "obj2.pszTestStr is: " << obj2.pszTestStr << endl;
    cout << "addr(obj1.pszTestStr) is: " << &obj1.pszTestStr << endl;
    cout << "addr(obj2.pszTestStr) is: " << &obj2.pszTestStr << endl;
    return 0;
}

编译并运行上述代码，结果如下：

上述错误信息表明：当对象 obj1 和 obj2 进行析构时，由于重复释放了同一块内存空间，导致程序崩溃报错。在这种情况下，就需要我们重载赋值运算符“=”了。

2 示例代码 2.1 示例代码1

我们修改一下前面出错的示例代码，编写一个包含赋值运算符重载函数的类，修改后的代码内容如下：

#include <iostream>
#include <string.h>
using namespace std;
class ClassA
{
public:
    ClassA()
    {
    }
    ClassA(const char* pszInputStr)
    {
        pszTestStr = new char[strlen(pszInputStr) + 1];
        strncpy(pszTestStr, pszInputStr, strlen(pszInputStr) + 1);
    }
    virtual ~ClassA()
    {
        delete pszTestStr;
    }
    // 赋值运算符重载函数
    ClassA& operator=(const ClassA& cls)
    {
        // 避免自赋值
        if (this != &cls)
        {
            // 避免内存泄露
            if (pszTestStr != NULL)
            {
                delete pszTestStr;
                pszTestStr = NULL;
            }
            pszTestStr = new char[strlen(cls.pszTestStr) + 1];
            strncpy(pszTestStr, cls.pszTestStr, strlen(cls.pszTestStr) + 1);
        }
        return *this;
    }
public:
    char* pszTestStr;
};
int main()
{
    ClassA obj1("liitdar");
    ClassA obj2;
    obj2 = obj1;
    cout << "obj2.pszTestStr is: " << obj2.pszTestStr << endl;
    cout << "addr(obj1.pszTestStr) is: " << &obj1.pszTestStr << endl;
    cout << "addr(obj2.pszTestStr) is: " << &obj2.pszTestStr << endl;
    return 0;
}

编译并运行上述代码，结果如下：

通过上述结果能够看到，利用赋值运算符重载函数，解决了对象赋值时，析构函数多次释放同一块内存空间的问题。

对于上述代码，有以下几点需要说明：

当为一个类的对象赋值（可以用本类对象为其赋值，也可以用其它类型的值为其赋值）时，该对象（如本例的 obj2）会调用该类的赋值运算符重载函数，进行具体的赋值操作。如上述代码中的“obj2 = obj1;”语句，用 obj1 为 obj2 赋值，则会由 obj2 调用 ClassA 类的赋值运算符重载函数；

下方语句和语句“ClassA obj2 = obj1;”在调用函数上是有区别的：前者第一句是对象 obj2 的声明及定义，调用类 ClassA 的无参构造函数，所以“obj2 = obj1;”一句是在对象 obj2 已经存在的情况下，用 obj1 来为 obj2 赋值，调用的是赋值运算符重载函数；而后者，是用 obj1 来初始化 obj2，调用的是拷贝构造函数。拷贝构造函数的语句样式为“ClassA(const ClassA& cls)”，关于拷贝构造函数的详细内容，请参考相关内容，此处不展开介绍；

ClassA obj2;
obj2 = obj1;

当程序没有显式地提供一个以“本类或本类的引用”为参数的赋值运算符重载函数时，编译器会自动生成一个默认的赋值运算符重载函数（即默认赋值运算符）。

2.2 示例代码2

示例代码内容如下：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Data
{
private:
    int data;
public:
    // 构造函数
    Data()
    {
    };
    // 构造函数
    Data(int _data):data(_data)
    {
        cout << "This is constructor" << endl;
    }
    // 赋值运算符重载函数
    Data& operator=(const int _data)
    {
        cout << "This is operator=(int _data)" << endl;
        data = _data;
        return *this;
    }
};
int main()
{
    // 调用构造函数
    Data data1(1);
    Data data2, data3;
    // 调用赋值运算符重载函数
    data2 = 1;
    // 调用默认的赋值运算符重载函数
    data3 = data2;
    return 0;
}

编译并执行上述代码，结果如下：