C++重载++和–(自增和自减运算符)

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自增运算符++、自减运算符–都可以被重载,但是它们有前置、后置之分。 以++为例,假设 obj 是一个 CD…

自增运算符++、自减运算符--都可以被重载,但是它们有前置、后置之分。

++为例,假设 obj 是一个 CDemo 类的对象,++objobj++本应该是不一样的,前者的返回值应该是 obj 被修改后的值,而后者的返回值应该是 obj 被修改前的值。如果如下重载++运算符:

  CDemo & CDemo::operator ++ ()  {      //...      return * this;  }

那么不论obj++还是++obj,都等价于obj.operator++()无法体现出差别。

为了解决这个问题,C++ 规定,在重载++--时,允许写一个增加了无用 int 类型形参的版本,编译器处理++--前置的表达式时,调用参数个数正常的重载函数;处理后置表达式时,调用多出一个参数的重载函数。来看下面的例子:

  #include <iostream>  using namespace std;  class CDemo {      private:          int n;      public:          CDemo(int i=0):n(i) { }          CDemo & operator++();      //用于前置形式          CDemo operator++( int );   //用于后置形式          operator int ( ) { return n; }          friend CDemo & operator--(CDemo & );          friend CDemo operator--(CDemo & ,int);  };  CDemo & CDemo::operator++()  {//前置 ++      n ++;      return * this;  }  CDemo CDemo::operator++(int k )  { //后置 ++      CDemo tmp(*this); //记录修改前的对象      n++;      return tmp; //返回修改前的对象  }  CDemo & operator--(CDemo & d)  {//前置--      d.n--;      return d;      }  CDemo operator--(CDemo & d,int)  {//后置--      CDemo tmp(d);      d.n --;      return tmp;  }  int main()  {      CDemo d(5);      cout << (d++ ) << ",";  //等价于 d.operator++(0);      cout << d << ",";      cout << (++d) << ",";   //等价于 d.operator++();      cout << d << endl;      cout << (d-- ) << ",";  //等价于 operator-(d,0);      cout << d << ",";      cout << (--d) << ",";   //等价于 operator-(d);      cout << d << endl;      return 0;  }

程序运行结果:
5,6,7,7
7,6,5,5

本程序将++重载为成员函数,将--重载为全局函数。其实都重载为成员函数更好,这里将--重载为全局函数只是为了说明可以这么做而已。

调用后置形式的重载函数时,对于那个没用的 int 类型形参,编译器自动以 0 作为实参。 如第 39 行,d++等价于d.operator++(0)

对比前置++和后置++运算符的重载可以发现,后置++运算符的执行效率比前置的低。因为后置方式的重载函数中要多生成一个局部对象 tmp(第21行),而对象的生成会引发构造函数调用,需要耗费时间。同理,后置--运算符的执行效率也比前置的低。

前置++运算符的返回值类型是 CDemo &,而后置++运算符的返回值类型是 CDemo,这是因为运算符重载最好保持原运算符的用法。C++ 固有的前置++运算符的返回值本来就是操作数的引用,而后置++运算符的返回值则是操作数值修改前的复制品。例如:

  int a = 5;  (++a) = 2;

上面两条语句执行后,a 的值是 2,因为 ++a 的返回值是 a 的引用。而

  (a++) = 2;

这条语句是非法的,因为 a++ 的返回值不是引用,不能作为左值。

--运算符的返回值类型的设定和++运算符一样。

在有的编译器(如Visual Studio)中,如果没有后置形式的重载,则后置形式的自增或自减表达式也被当作前置形式处理。而在有的编译器(如Dev C++)中,不进行后置形式的重载,则后置形式的表达式就会编译出错。

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