今天看《C++ Primer》的成員訪問操作符。看重載箭頭操作符部分,剛開始有點迷茫,看了兩遍總算有點理解,把心得寫在這,與各位分享,如果有錯誤歡迎指正。箭頭操作符(->)的通常用法是,使用一個類對象的指針來調用該指針所指對象的成員。左操作數為對象指針,右操作數為該對象的成員。定義重載箭頭操作符之后看起來就有點特別,可以用類對象的指針來調用,也可以用類對象直接調用。重載箭頭操作符,首先重載箭頭操作符必須定義為類成員函數。箭頭操作符可能看起來是二元操作符:接受一個對象和一個成員名,對對象解引用以獲取成員。其實箭頭操作符是一元操作符,沒有顯示形參(而且是類成員,唯一隱式形參是this)。->的右操作數不是表達式,而是對應類成員的一個標識符,由編譯器處理獲取成員工作(編譯器對重載箭頭操作符所做的事情,比其它重載操作符要多,這里也正是復雜的地方)。下面這一段是《C++ Primer》重載箭頭操作符的內容。
----------------------------------------華麗分割線----------------------------------------重載箭頭操作符箭頭操作符與眾不同。它可能表現得像二元操作符一樣:接受一個對象和一個成員名。對對象解引用以獲取成員。不管外表如何,箭頭操作符不接受顯式形參。這里沒有第二個形參,因為 -> 的右操作數不是表達式,相反,是對應著類成員的一個標識符。沒有明顯可行的途徑將一個標識符作為形參傳遞給函數,相反,由編譯器處理獲取成員的工作。
當這樣編寫時: point->action();
由于優先級規則,它實際等價于編寫: (point->action)();換句話說,我們想要調用的是對 point->action 求值的結果。編譯器這樣對該代碼進行求值:
1.如果 point 是一個指針,指向具有名為 action 的成員的類對象,則編譯器將代碼編譯為調用該對象的 action 成員。
2.否則,如果 point(注:中文版誤寫為action) 是定義了 operator-> 操作符的類的一個對象,則 point->action 與 point.operator->()->action 相同。即,執行 point 的 operator->(),然后使用該結果重復這三步。
3.否則,代碼出錯。
對重載箭頭的返回值的約束重載箭頭操作符必須返回指向類類型的指針,或者返回定義了自己的箭頭操作符的類類型對象。
如果返回類型是指針,則內置箭頭操作符可用于該指針,編譯器對該指針解引用并從結果對象獲取指定成員。如果被指向的類型沒有定義那個成員,則編譯器產生一個錯誤。如果返回類型是類類型的其他對象(或是這種對象的引用),則將遞歸應用該操作符。編譯器檢查返回對象所屬類型是否具有成員箭頭,如果有,就應用那個操作符;否則,編譯器產生一個錯誤。這個過程繼續下去,直到返回一個指向帶有指定成員的的對象的指針,或者返回某些其他值,在后一種情況下,代碼出錯。----------------------------------------華麗分割線----------------------------------------如果上面分割線之間的內容看懂了,下面的也就不用看了哈。根據理解,定義了3個類,C包含B,B包含A。A、B、C都定義了一個action的成員函數。B和C都重載箭頭操作符,不同的是B的重載箭頭操作符返回的是A類對象的指針,而C的重載箭頭操作符返回的是B類對象。
上面代碼輸出結果是:Action in class C!Action in class A!
其中的代碼C* pc = new C;pc->action();輸出的結果是Action in class C!這個結果比較好理解,pc是類對象指針,此時的箭頭操作符使用的是內置含義,對pc解引用然后調用對象的成員函數action。
而下面的代碼C c;c->action();
輸出的結果是Action in class A!其實c->action();的含義與c.operator->().operator->()->action();相同。
c是對象,c后面的箭頭操作符使用的是重載箭頭操作符,即調用類C的operator->()成員函數。此時返回的是類B的對象,所以調用類B的operator->()成員函數,B的operator->()返回的是指針,所以現在可以使用內置箭頭操作符了。對B的operator->()返回的指針進行解引用,然后調用解引用后的對象的成員函數action,此時調用的就是類A的action()。這里存在一個遞歸調用operator->()的過程,最后再使用一次內置含義的箭頭操作符。