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C++ 类的赋值运算符'='重载

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参考

什么类需要重载赋值运算符

先来看一个普通类的直接赋值。 

#include <iostream>

using namespace std;

class person{

    int age;

public:

    person(const int& a=10):age(a){}  //构造函数

    ~person();  //析构函数

    void showAdd();   //打印age的地址

};

person::~person(){cout<<"析构\n";}

void person::showAdd() {cout <<hex<< &age<<endl;}

int main() {

    person a(11);

    person b;

    b = a;

    a.showAdd();

    b.showAdd();

    return 0;

}

/*

结果是：

0x7fffffffdc5c

0x7fffffffdc60

析构

析构

*/

这是这个程序的内存情况，一切都运行的很正常，不需要运算符重载。

看下边这个例子，这个类的构造函数需要申请（new）堆内存： 

#include <iostream>

using namespace std;

class person{

    int* age;

public:

    person(const int& a=10);  //构造函数

    ~person();  //析构函数

    void showAdd();   //打印age的地址

    void show();  //打印age指向的值

    void set(const int& a){*age=a;}

};

person::person(const int& a) {age = new int(a);}

person::~person(){delete age; cout<<"析构\n";}

void person::showAdd() {cout << hex << age<<endl;}

void person::show() {cout<<*age<<endl;}

void f(person& a) {

    person b;

    b=a;

    a.show();

    b.show();

    a.showAdd();

    b.showAdd();

    //因为b是局部变量，所以进入main函数之前，b会自动调用析构函数

}

int main() {

    person a(11);

    f(a);

    cout<<"进入main函数\n";

    a.set(9);  //因为b已经释放过age指针，set应该会出错

    a.show();

    return 0;

}

运行结果如下：

这是这个程序进入 f() 函数时的内存情况，两个age指针指向同一块内存。

这是这个程序退出 f() 函数进入main函数的情况，因为b是局部变量，所以f()函数结束的时候，b会调用析构函数，释放age指向的堆内存。这时候a.set()就会发生错误，因为内存已经释放，无权修改内存里的值。就算没有set()函数，main函数结束的时候还会产生doublefree的错误，同一块内存被释放两次，C++文档说明这是个未定义行为，所以不同编译器可能处理手段不一样，我的gcc 7.4.0 竟然没有报错。后来我又在网上的一些在线编译器实验一下，有的会报错，有的不会。

所以结论就是：类的构造函数需要申请堆内存的时候，我们要进行赋值运算符的重载，下面讲如何重载。

如何重载赋值运算符 
#include <iostream>

using namespace std;

class person{

    int* age;

public:

    person(const int& a=10);  //构造函数

    ~person();  //析构函数

    void showAdd();   //打印age的地址

    void show();  //打印age指向的值

    void set(const int& a){*age=a;}  //设置age指向的值

    void operator=(person const& e);  //重载赋值运算符

};

void person::operator=(person const& e)

{

    if(age) delete age;  //如果原先age申请过堆内存，要先释放

    int data = *(e.age);

    age = new int(data);

}

person::person(const int& a) {age = new int(a);}

person::~person(){delete age; cout<<"析构\n";}

void person::showAdd() {cout << hex << age<<endl;}

void person::show() {cout<<*age<<endl;}

void f(person& a) {

    person b;

    b = a;  //这时候b指向了一块新的空间

    a.show();

    b.show();

    a.showAdd();

    b.showAdd();

    //因为b是局部变量，所以进入main函数之前，b会自动调用析构函数

}

int main() {

    person a(11);

    f(a);

    cout<<"进入main函数\n";

    a.set(9);  //因为b释放的指针和age指向不一样，set不会出错

    return 0;

}

程序运行正常，内存图如下：

注意上边我用的operator=返回值是void, 这样不能进行连续赋值，比如： person a = b = c; ,若想连续赋值，返回值要声明为 引用 

person& person::operator=(person const& e)

{

    if(age) delete age;

    int data = *(e.age);

    age = new int(data);

    return *this;

}

关于拷贝函数

再回看一下上边的代码，我的声明语句和赋值语句是分开的 person b; b=a; ,如果声明时赋值 person b=a; ，那么调用的函数就不是 operator= 了，而是拷贝函数 

class person{

	int* age;

public:

	person(person const& e);  //这就是拷贝函数

}

需要注意的是： 上边说的operator返回值有两种情况：void和引用，其实还有第三种，既然能返回引用那就还能返回值： 

person person::operator=(person const& e)

{

    if(age) delete age;

    int data = *(e.age);

    age = new int(data);

    return *this;

}

函数返回值的时候会临时构造一个 person 变量, 这个变量的 age 的指向和调用 operator= 的对象的 age 指向一样，也就是：

当 operator= 调用完之后，临时变量会调用析构函数，从而导致和上边一样的错误，doublefree。所以 operator= 的返回值最好是引用！

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