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【C++指南】类和对象(五):类的默认成员函数——全面剖析 赋值运算符重载函数

8 人参与  2024年10月31日 08:40  分类 : 《随便一记》  评论

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目录

 引言

?概念

?语法

?作用

?特点(重要)

?规则

?默认赋值运算符重载函数的行为

?需要自己实现的情况

?如何自己实现

示例代码解析

结语


 

  C++类和对象系列文章,可点击下方链接阅读:

【C++指南】类和对象(一):类和对象的定义和使用 基础讲解_c++ 类对象的使用-CSDN博客

【C++指南】类和对象(二):类的默认成员函数——全面剖析 :构造函数-CSDN博客

【C++指南】类和对象(三):类的默认成员函数——全面剖析: 析构函数-CSDN博客

【C++指南】类和对象(四):类的默认成员函数——全面剖析 拷贝构造函数-CSDN博客

【C++指南】类和对象(五):类的默认成员函数——全面剖析 赋值运算符重载函数-CSDN博客

 

 

 引言

在C++中,类可以定义自己的赋值运算符(=)来控制对象之间的赋值操作。这被称为赋值运算符的重载。通过重载赋值运算符,我们可以实现更复杂或特定的赋值逻辑,比如深拷贝、资源管理等。

赋值运算符重载是⼀个默认成员函数,用于完成两个已经存在的对象直接的拷贝赋值

这⾥要注意跟拷贝构造区分,拷贝构造用于⼀个对象拷贝初始化给另⼀个要创建的对象。

运算符重载没搞懂?

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点击下方链接阅读:

【C++指南】运算符重载详解-CSDN博客

?概念

赋值运算符重载函数是一种特殊的成员函数,它允许我们定义对象赋值时发生的操作。默认情况下,编译器会为类提供一个默认的赋值运算符,但它只进行浅拷贝(shallow copy)。在某些情况下,我们需要实现自己的赋值运算符重载函数以确保正确的行为。

?语法

赋值运算符重载函数的声明和定义如下:

ClassName& operator=(const ClassName& other);
这个函数返回对调用对象的引用,并接受一个同类型对象的常量引用作为参数。

?作用

赋值运算符重载函数的主要作用是:

深度拷贝:确保在赋值过程中,对象的所有动态分配的资源都被正确复制。资源管理:防止内存泄漏、资源重复释放等问题。自定义行为:允许在赋值时执行额外的逻辑,如更新日志、检查自赋值等。

 

?特点(重要)

返回引用函数返回调用对象的引用,以便支持连续赋值。(这一点也是为了与运算符的原用法相符。返回值建议写成当前类类型引⽤,引⽤返回可以提⾼效率,有返回值⽬的是为了⽀持连续赋 值场景)参数类型:参数为常量引用,以避免不必要的拷贝和修改。自赋值检测:需要处理 self-assignment(自赋值)的情况,以避免重复释放资源或导致未定义行为。成员函数:规定必须重载为成员函数

?规则

返回类型:返回当前对象的引用。参数类型:参数应为常量引用,以避免拷贝和修改。异常安全性:确保在异常发生时,对象处于有效状态。自赋值检测:通过比较对象地址来检测自赋值。

?默认赋值运算符重载函数的行为

编译器生成的默认赋值运算符,对内置类型成员变量会完成值拷贝/浅拷贝(⼀个字节⼀个字节的拷贝),对于包含指针成员的类,这可能导致资源泄露或重复释放的问题。对⾃定义类型 成员变量会调⽤他的拷贝构造

 浅拷贝/深拷贝没搞懂?

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点击下方链接阅读:

【C++指南】C++中的浅拷贝与深拷贝:深入剖析-CSDN博客

 

?需要自己实现的情况

包含动态分配资源的类:如指针、动态数组、智能指针等。需要自定义赋值逻辑:如记录赋值操作、更新日志等。

这⾥还有⼀个小技巧:

一般情况下,⼀个类如果显式实现 了析构并释放资源,那么他就需要显式写赋值运算符重载,否则就不需要 

 

?如何自己实现

下面是一个简单的示例,演示如何为包含动态分配数组的类实现赋值运算符重载函数:

#include <iostream>  #include <cstring>  // For std::strcpy  class MyClass {private:    char* data;    size_t size;public:    //构造    MyClass(const char* str = "") {        size = std::strlen(str) + 1;  // +1 for null terminator          data = new char[size];        std::strcpy(data, str);    }    // 拷贝构造    MyClass(const MyClass& other) {        size = other.size;        data = new char[size];        std::strcpy(data, other.data);    }    // 赋值运算符重载    MyClass& operator=(const MyClass& other) {        //自赋值检测        if (this == &other) {            return *this;        }        //释放现有资源          delete[] data;        // 分配新资源并复制数据         size = other.size;        data = new char[size];        std::strcpy(data, other.data);        return *this;    }    //析构    ~MyClass() {        delete[] data;    }    // 打印数据      void display() const {        std::cout << data << std::endl;    }};int main() {    MyClass obj1("Hello");    MyClass obj2("World");    obj1.display();  // Output: Hello      obj2.display();  // Output: World      obj1 = obj2;    obj1.display();  // Output: World      return 0;}

示例代码解析

构造函数:分配内存并复制字符串。拷贝构造函数:实现深拷贝,避免浅拷贝导致的资源问题。赋值运算符重载自赋值检测:通过比较地址来避免自赋值。释放现有资源:避免内存泄漏。分配新资源并复制数据:确保对象状态正确。析构函数:释放分配的内存,防止内存泄漏。

结语

通过重载赋值运算符,我们可以更好地控制对象间的赋值过程,尤其是在涉及资源管理或需要特殊处理的情况下。理解并正确实现赋值运算符对于编写健壮、高效的C++代码至关重要。

 

 


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