01 ++、--運(yùn)算符重載函數(shù)的格式

自增運(yùn)算符和自減運(yùn)算符是有前置和后置之分的，如：

a++ // 后置自增運(yùn)算符
++a // 前置自增運(yùn)算符

b-- // 后置自減運(yùn)算符
--b // 前置自減運(yùn)算符

為了區(qū)分所重載的是前置運(yùn)算符還是后置運(yùn)算符，C++規(guī)定：

前置運(yùn)算符作為一元運(yùn)算符重載，重載為成員函數(shù)的格式如下：

T & operator++(); // 前置自增運(yùn)算符的重載函數(shù)，函數(shù)參數(shù)是空
T & operator--(); // 前置自減運(yùn)算符的重載函數(shù)，函數(shù)參數(shù)是空

后置運(yùn)算符作為二元運(yùn)算符重載，多寫一個(gè)沒用的參數(shù)，重載為成員函數(shù)的個(gè)數(shù)如下：

T operator++(int); // 后置自增運(yùn)算符的重載函數(shù)，多一個(gè)沒用的參數(shù)
T operator--(int); // 后置自減運(yùn)算符的重載函數(shù)，多一個(gè)沒用的參數(shù)

02 討論前置和后置運(yùn)算符的返回值

前置和后置運(yùn)算符重載函數(shù)如下：

注意到區(qū)別了嗎？那么問題來了：

• 為什么前置運(yùn)算符返回的是引用 & ？
• 為什么后置運(yùn)算符返回的是普通的對象（臨時(shí)對象）？

主要是因?yàn)闉榱吮３衷?C++ 前置和后置運(yùn)算符的特性：

前置運(yùn)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 的值就為 1 ，然后再參與 a=5 的運(yùn)算，所以最后 a 的值是 5。

這說明 (++a) 返回的是自增后 a 變量， a 變量在后續(xù)運(yùn)算過程中，a 變量的值會(huì)被修改。所以前置運(yùn)算符的重載函數(shù)的返回值必須是引用 &。

• 后置運(yùn)算符的特性

而后置運(yùn)算符，是不能作為左值的，也就是 (a++) = 5; 是不成立的，所以后置運(yùn)算符的重載函數(shù)的返回值就是普通的對象。

03 ++、--運(yùn)算符重載函數(shù)的編寫

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

輸出結(jié)果：

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

假設(shè)要實(shí)現(xiàn)如上的 main 函數(shù)輸出的結(jié)果，該如何編寫呢？

首先我們先定義好 CDemo 類，同時(shí)也把自增、自減運(yùn)算符重載函數(shù)定義好。

class CDemo
{
public:
  CDemo(int i = 0):m_num(i) {} // 構(gòu)造函數(shù)
  
  CDemo & operator++();  // 前置自增運(yùn)算符重載
  CDemo operator++(int); // 后置自增運(yùn)算符重載
  
  CDemo & operator--();  // 前置自減運(yùn)算符重載
  CDemo operator--(int);  // 后置自減運(yùn)算符重載

private:
  int m_num; // 成員變量
};

接著繼續(xù)實(shí)現(xiàn)前置自增、自減運(yùn)算符重載函數(shù)：

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

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

后置自增、自減運(yùn)算符重載，就有點(diǎn)不同，例如后置++，是先參與運(yùn)算，再進(jìn)行自增，所以返回值是沒自增前的對象，具體實(shí)現(xiàn)如下：

// 后置++
CDemo CDemo::operator++(int)
{
  CDemo tmp(*this); // 記錄修改前的對象
  m_num--;
  return tmp;    // 返回修改前的對象
}

// 后置--
CDemo CDemo::operator--(int)
{ 
  CDemo tmp(*this); // 記錄修改前的對象
  m_num++;
  return tmp;    // 返回修改前的對象
}

04 前置和后置運(yùn)算符的性能比較

從上面的例子，我們看到后置運(yùn)算符的重載函數(shù)的執(zhí)行步驟：

1. 先要產(chǎn)生一個(gè)臨時(shí)對象來保存未自增或自減前的對象；
2. 接著成員變量自增或自減；
3. 最后返回修改前的對象；

而前置運(yùn)算符的重載函數(shù)的執(zhí)行步驟：

1. 成員變量自增或自減；
2. 返回對象引用；

可見，前置運(yùn)算符的重載函數(shù)是比后置運(yùn)算符的重載函數(shù)性能是更高的，開銷相對比較少。

當(dāng)然對于普通變量類型，如int、double、long等，前置和后置是性能差距是不大的。重要是我們在對于對象和迭代器使用自增或自減時(shí)，最好用前置的運(yùn)算符的方式，這樣可以減少開銷。

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

最新評論