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詳解C++ 運算符重載中返回值的坑

 更新時間:2021年04月06日 09:30:17   作者:txf620  
這篇文章主要介紹了C++ 運算符重載中返回值的坑,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì),對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值,需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

相信不少朋友在學(xué)習(xí)運算符重載的時候,都會被參數(shù)與返回值應(yīng)該是左值引用,還是右值引用,還是const常量所困擾。當(dāng)然我無法一一枚舉,這次先講一下返回值的坑 (沒錯就是我親手寫的bug)

E0334 “Myclass” 沒有適當(dāng)?shù)膹?fù)制構(gòu)造函數(shù)

其實這個問題的根源是,沒有定義常量參數(shù)類型的拷貝構(gòu)造函數(shù)所致
先來看看代碼

//頭文件head.h
class Myclass
{
private:
 int a;
public:
 Myclass(int b=0):a(b) {} //構(gòu)造函數(shù)
 Myclass(Myclass& c);  //復(fù)制構(gòu)造函數(shù)
 ~Myclass(){}   //析構(gòu)函數(shù)
 Myclass operator+(Myclass& d); //重載+運算符
 friend ostream& operator<<(ostream& os ,const Myclass& d);
     //重載<<運算符
};
//以下是定義
Myclass::Myclass(Myclass& c)
{
 a = c.a;
}
Myclass Myclass::operator+(Myclass& d)
{
 return Myclass(d.a+a);  //??!此處報錯
}
ostream& operator<<(ostream& os,const Myclass& d)
{
 os << d.a << std::endl;
 return os;
}
//main.cpp
#include"head.h"
int main()
{
 Myclass a1(5);
 Myclass a2(12);
 Myclass sum = a1 + a2; //?。〈颂巿箦e
 std::cout << sum;
}

代碼在VS中,又出現(xiàn)了令人討厭的小紅線,沒有適當(dāng)?shù)膹?fù)制構(gòu)造函數(shù),這就有疑問了, 不是明明有個構(gòu)造函數(shù)Myclass(int b=0):a(b) {}嗎,參數(shù)是int很合適?。?于是,我們定義一個臨時變量temp,再將它返回,此時會隱式調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)而后返回一個副本后原來的temp就die了,因此返回值不可以是引用。下面是代碼

Myclass Myclass::operator+(Myclass& d)
{
 Myclass temp(d.a + a);
 return temp;
}

此時第一處報錯消失了,但是第二處報錯依然存在,而且仍為 “沒有適當(dāng)?shù)膹?fù)制構(gòu)造函數(shù)”,這就說明了,我的入手方向應(yīng)該是拷貝構(gòu)造函數(shù)

經(jīng)過博主的調(diào)試,得知是因為函數(shù)的返回值是一個純右值,為了驗證這個想法,使用了右值引用,來接收這個純右值(當(dāng)然,右值引用更多的是用在移動構(gòu)造函數(shù)上,將 將亡值“偷”出來)

#include"head.h"
int main()
{
 Myclass a1(5);
 Myclass a2(12);
 Myclass&& sum = a1 + a2;
}
 

果然,它不報錯了

但是考慮到實用性,總不能讓用戶今后做個加法都要用右值引用接收吧,因此,我們要從源頭解決,即重載拷貝構(gòu)造函數(shù)。

值得思考的是,右值不就是被賦值的那個嗎,為什么用Myclass&& sum = a1 + a2;無法賦值呢?眾所周知,Myclass&& sum = a1 + a2;調(diào)用的是拷貝構(gòu)造函數(shù),類不同于基本數(shù)據(jù)類型,它要通過程序員來設(shè)置一系列的功能,我們沒有設(shè)置接受,Myclass類型的右值的功能,只定義了接受int類型的右值的功能,這自然是不行的了。
因此,重載拷貝構(gòu)造函數(shù)

Myclass::Myclass(const Myclass& c)
{
 a = c.a;
}

此時就能運行了

E0349 沒有與這些操作數(shù)匹配的 “<<” 運算符

關(guān)于流運算符為什么要寫成$ostream& operator<<(ostream& os,const Myclass& d); 而非ostream& operator<<(ostream& os,Myclass& d);這個問題,網(wǎng)上絕大部分的回答都是輸出沒必要修改值。那么我們先定義后者

#head.h
#pragma once
#include<iostream>
using std::ostream;
class Myclass
{
private:
 int a;
public:
 Myclass(int b=0):a(b) {}
 Myclass(Myclass& c);
 Myclass(const Myclass& c);
 ~Myclass(){}
 Myclass operator+(Myclass& d);
 friend ostream& operator<<(ostream& os ,Myclass& d);
};
Myclass::Myclass(const Myclass& c)
{
 a = c.a;
}
Myclass::Myclass(Myclass& c)
{
 a = c.a;
}
Myclass Myclass::operator+(Myclass& d)
{
 Myclass temp(d.a + a);
 return temp;
}
ostream& operator<<(ostream& os,Myclass& d)
{
 os << d.a << std::endl;
 return os;
}
#main.cpp
#include"head.h"
int main()
{
 Myclass a1(5);
 Myclass a2(12);
 Myclass&& sum = a1 + a2; 
 std::cout << a1 + a2;  //此處有討厭小紅線
}
 

不難發(fā)現(xiàn),討厭的小紅線又出來了。
我們可以想象一下這個過程,a1.operator+(a2),返回了個臨時變量,暫且假設(shè)它叫newguy,那么newguy為一個右值,又調(diào)用了函數(shù)os.<<(&d),傳參為&d=newguy,現(xiàn)在問題來了,左值引用怎么能夠接受一個純右值呢? 而我們定義的重載的流運算符接受的參數(shù)類型為左值,我們并沒有給出從左值到右值強制類型轉(zhuǎn)換的函數(shù),但是在上一部分,我們給出了從右值到左值的拷貝構(gòu)造函數(shù),因此,將流運算符聲明為前者更好。

C3861 “function”: 找不到標(biāo)識符

這個問題應(yīng)該是非常常見的,不習(xí)慣將函數(shù)(或是類)先聲明后定義而又喜歡讓函數(shù)(或是類)相互調(diào)用,但是在類模板它比以上兩種更為隱蔽。

#include<iostream>
class A
{
 friend void show();  //“聲明”函數(shù)
 friend void show1(); //“聲明”函數(shù)
}; 
void show()   //定義
{
 show1();
}
void show1(){}   //定義
int main()
{
 A a;
 show();   //調(diào)用
 show1();   //調(diào)用
}

以上流程看似聲明->定義->調(diào)用非常完美,實則還是會報錯的,不過跟以上兩種不一樣的是,它是在linking的時候出錯,這是為什么呢?

原來友元函數(shù)并不屬于這個類的一部分,在類內(nèi)定義僅僅是為了告訴編譯器“這個函數(shù)是這個類的友元函數(shù)”,并沒有對這個函數(shù)本身進(jìn)行聲明,因此,正確的做法應(yīng)該是這樣的:

#include<iostream>
void show();
void show1();
class A
{
 friend void show();
 friend void show1();
}; 
void show()
{
 show1();
}
void show1(){}
int main()
{
 A a;
 show();
 show1();
}

總結(jié)

本文主要講了三點。
首先,要注意將拷貝構(gòu)造函數(shù)重載。
其次,要將流運算符<<的參數(shù)類型確定為(ostream&,const myclass&),當(dāng)然,istream則萬萬不可const,ostream是沒有拷貝構(gòu)造函數(shù)的,因此引用也是必須的。
最后,類內(nèi)友元函數(shù)的聲明,并不等同于函數(shù)本身的聲明。

到此這篇關(guān)于詳解C++ 運算符重載中返回值的坑的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++ 運算符重載返回值內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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