当前位置 主页 > 服务器问题 > Linux/apache问题 >

    C++ 自增、自减运算符的重载和性能分析小结

    栏目:Linux/apache问题 时间:2019-12-07 16:13

    01 ++、--运算符重载函数的格式

    自增运算符和自减运算符是有前置和后置之分的,如:

    a++ // 后置自增运算符
    ++a // 前置自增运算符
    
    b-- // 后置自减运算符
    --b // 前置自减运算符
    

    为了区分所重载的是前置运算符还是后置运算符,C++规定:

    前置运算符作为一元运算符重载,重载为成员函数的格式如下:

    T & operator++(); // 前置自增运算符的重载函数,函数参数是空
    T & operator--(); // 前置自减运算符的重载函数,函数参数是空
    

    后置运算符作为二元运算符重载,多写一个没用的参数,重载为成员函数的个数如下:

    T operator++(int); // 后置自增运算符的重载函数,多一个没用的参数
    T operator--(int); // 后置自减运算符的重载函数,多一个没用的参数
    

    02 讨论前置和后置运算符的返回值

    前置和后置运算符重载函数如下:

    前置运算符重载的成员函数 后置运算符重载的成员函数
    T & operator++(); T operator++(int);
    T & operator--(); T operator--(int);

    注意到区别了吗?那么问题来了:

    为什么前置运算符返回的是引用 & ? 为什么后置运算符返回的是普通的对象(临时对象)?

    主要是因为为了保持原本 C++ 前置和后置运算符的特性:

    前置运算符的特性

    int a = 0
    
    // (++a) = 5; 可以拆解成:
    // a = a + 1; 
    // a = 5;
    (++a) = 5; // 前置++
    
    

    a 先自增 +1 后, a 的值就为 1 ,然后再参与 a=5 的运算,所以最后 a 的值是 5。

    这说明 (++a) 返回的是自增后 a 变量, a 变量在后续运算过程中,a 变量的值会被修改。所以前置运算符的重载函数的返回值必须是引用 &。

    后置运算符的特性

    而后置运算符,是不能作为左值的,也就是 (a++) = 5; 是不成立的,所以后置运算符的重载函数的返回值就是普通的对象。

    03 ++、--运算符重载函数的编写

    int main()
    {
      CDemo d(10);
      cout << d++ << ","; // 等价于 d.operator++(0);
      cout << d << ","; 
      
      cout << ++d << ","; // 等价于 d.operator++();
      cout << d << ",";
      
      cout << d-- << ","; // 等价于 d.operator--(0);
      cout << d << ",";
      
      cout << --d << ","; // 等价于 d.operator--();
      cout << d << endl;
      
      return 0;  
    }
    

    输出结果:

    10,11,12,12
    12,11,10,10

    假设要实现如上的 main 函数输出的结果,该如何编写呢?

    首先我们先定义好 CDemo 类,同时也把自增、自减运算符重载函数定义好。

    class CDemo
    {
    public:
      CDemo(int i = 0):m_num(i) {} // 构造函数
      
      CDemo & operator++();  // 前置自增运算符重载
      CDemo operator++(int); // 后置自增运算符重载
      
      CDemo & operator--();  // 前置自减运算符重载
      CDemo operator--(int);  // 后置自减运算符重载
    
    private:
      int m_num; // 成员变量
    };
    
    

    接着继续实现前置自增、自减运算符重载函数:

    // 前置++
    CDemo & CDemo::operator++()
    {
      ++m_num;
      return *this;
    }
    
    // 前置--
    CDemo & CDemo::operator--()
    {
      --m_num;
      return *this;
    }