运算符重载+构造析构函数

 

最近在学习运算符重载和构造析构函数的时候，在重载+的时候，等号左边的值经常出现一个问题，经过一天多的研究，终于将这个问题解决了，现在将这个问题的解决方法记录下来，供大家互相学习。初次发文，不足之处还请多多包含！

问题：重载+之后，等号左边的值出现错误。

解决方案：重载=。以下是一些详细的说明。

/*--------------------------------------------
写一个字符串类CString
1.重载+，实现“123”+“456”（=“123456”）；
2.重载+=，实现“123”+=“456”（=“123456”）；
3.重载=；
4.重写拷贝构造函数；
--------------------------------------------*/
#include 
#include 
class CString
{
    char *m_str;
    int m_Length;
public:
    /*函数作用：无参构造函数*/
    CString();
    /*函数作用：用字符指针进行有参构造
    参数 ch:一个指向字符串的指针*/
    CString(const char * ch);
    /*函数作用：拷贝构造
    参数 str:一个CString类型的对象，以此对象为模板，创建一个一模一样的对象*/
    CString(const CString& str);
    /*函数作用：通过重载运算符+，实现将两个字符串相加的操作
    参数 str:相加的第二个CString对象
    返回值：两个对象相加后的结果*/
    CString operator+(const CString& str) const;
    /*函数作用：通过重载运算符+=，实现将一个字符串添加到另一个字符串末尾的操作
    参数 str:被添加到当前字符串（调用此函数的那个字符串）后面的CString对象*/
    void operator+=(const CString& str);
    /*函数作用：通过重载运算符=，实现赋值操作
    参数 str:源对象*/
    void CString::operator=(const CString & str);
    /*函数作用：返回对象中的字符串
    返回值：指向对象中字符串的指针*/
    char *GetStr();
    /*函数作用：析构函数 清空保存对象的内存空间，并释放*/
    ~CString();
};
​
int main()
{
    CString str1("123");
    CString str2("456");
    CString str3;
    CString str4(str1 + str2);      (1)
    CString str5 = str1 + str2;     (2)
    str3 = str1 + str2;             (3)
    printf("%s+%s=%s\n", str1.GetStr(), str2.GetStr(), str4.GetStr());
    printf("%s+%s=%s\n", str1.GetStr(), str2.GetStr(), str3.GetStr());
    printf("str1=%s,str2=%s,", str1.GetStr(), str2.GetStr());
    str1 += str2;
    printf("str1+=str2,str1=%s\n", str1.GetStr());
    return 0;
}
CString::CString()
{
}
​
CString::CString(const char * ch)
{
    m_Length = strlen(ch);
    m_str = new char[m_Length + 1];
    strcpy_s(m_str, m_Length + 1, ch);
}
​
CString::CString(const CString & str)  
{
    //*this = str;（这个行语句调用了重载的运算符=，可以替代下面的三行语句。这行语句和下面的三行语句二选一）
    m_Length = str.m_Length;
    m_str = new char[m_Length + 1]; 
    strcpy_s(m_str, m_Length + 1, str.m_str);
}
​
 CString CString::operator+(const CString & str) const
{
    CString str_new;
    str_new.m_Length = m_Length + str.m_Length;
    str_new.m_str = new char[str_new.m_Length + 1];
    strcpy_s(str_new.m_str, m_Length + 1 , m_str);
    strcat_s(str_new.m_str, str_new.m_Length  + 1, str.m_str);       //这里需要注意的是第二个参数为目标字符串缓冲区的大小
    return str_new;     //return是先调用拷贝构造函数创建一个跟str_new对象一模一样的临时对象Temp,并且返回，然后调用析构函数，将对象str_new析构掉
}
​
void CString::operator+=(const CString & str)
{
    char *ch = new char[m_Length + 1];
    strcpy_s(ch, m_Length + 1, m_str);
    int length = strlen(str.m_str);
    m_Length += length;
    delete m_str;
    m_str = NULL;
    m_str = new char[m_Length + 1];
    strcpy_s(m_str, strlen(ch) + 1, ch);
    strcat_s(m_str, m_Length + 1 , str.m_str);
    delete[] ch;
    ch = NULL;
}
​
​
void CString::operator=(const CString & str)
{
    m_Length = strlen(str.m_str);
    m_str = new char[m_Length + 1];
    strcpy_s(m_str, m_Length + 1, str.m_str);
​
}
​
char * CString::GetStr()
{
    return m_str;
}
​
CString::~CString()
{
    delete[] m_str;     
    m_str = NULL;
}
写一个字符串类CString
1.重载+，实现“123”+“456”（=“123456”）；
2.重载+=，实现“123”+=“456”（=“123456”）；
3.重载=；
4.重写拷贝构造函数；
--------------------------------------------*/
#include 
#include 
class CString
{
    char *m_str;
    int m_Length;
public:
    /*函数作用：无参构造函数*/
    CString();
    /*函数作用：用字符指针进行有参构造
    参数 ch:一个指向字符串的指针*/
    CString(const char * ch);
    /*函数作用：拷贝构造
    参数 str:一个CString类型的对象，以此对象为模板，创建一个一模一样的对象*/
    CString(const CString& str);
    /*函数作用：通过重载运算符+，实现将两个字符串相加的操作
    参数 str:相加的第二个CString对象
    返回值：两个对象相加后的结果*/
    CString operator+(const CString& str) const;
    /*函数作用：通过重载运算符+=，实现将一个字符串添加到另一个字符串末尾的操作
    参数 str:被添加到当前字符串（调用此函数的那个字符串）后面的CString对象*/
    void operator+=(const CString& str);
    /*函数作用：通过重载运算符=，实现赋值操作
    参数 str:源对象*/
    void CString::operator=(const CString & str);
    /*函数作用：返回对象中的字符串
    返回值：指向对象中字符串的指针*/
    char *GetStr();
    /*函数作用：析构函数 清空保存对象的内存空间，并释放*/
    ~CString();
};
​
int main()
{
    CString str1("123");
    CString str2("456");
    CString str3;
    CString str4(str1 + str2);      (1)
    CString str5 = str1 + str2;     (2)
    str3 = str1 + str2;             (3)
    printf("%s+%s=%s\n", str1.GetStr(), str2.GetStr(), str4.GetStr());
    printf("%s+%s=%s\n", str1.GetStr(), str2.GetStr(), str3.GetStr());
    printf("str1=%s,str2=%s,", str1.GetStr(), str2.GetStr());
    str1 += str2;
    printf("str1+=str2,str1=%s\n", str1.GetStr());
    return 0;
}
CString::CString()
{
}
​
CString::CString(const char * ch)
{
    m_Length = strlen(ch);
    m_str = new char[m_Length + 1];
    strcpy_s(m_str, m_Length + 1, ch);
}
​
CString::CString(const CString & str)  
{
    //*this = str;（这个行语句调用了重载的运算符=，可以替代下面的三行语句。这行语句和下面的三行语句二选一）
    m_Length = str.m_Length;
    m_str = new char[m_Length + 1]; 
    strcpy_s(m_str, m_Length + 1, str.m_str);
}
​
 CString CString::operator+(const CString & str) const
{
    CString str_new;
    str_new.m_Length = m_Length + str.m_Length;
    str_new.m_str = new char[str_new.m_Length + 1];
    strcpy_s(str_new.m_str, m_Length + 1 , m_str);
    strcat_s(str_new.m_str, str_new.m_Length  + 1, str.m_str);       //这里需要注意的是第二个参数为目标字符串缓冲区的大小
    return str_new;     //return是先调用拷贝构造函数创建一个跟str_new对象一模一样的临时对象Temp,并且返回，然后调用析构函数，将对象str_new析构掉
}
​
void CString::operator+=(const CString & str)
{
    char *ch = new char[m_Length + 1];
    strcpy_s(ch, m_Length + 1, m_str);
    int length = strlen(str.m_str);
    m_Length += length;
    delete m_str;
    m_str = NULL;
    m_str = new char[m_Length + 1];
    strcpy_s(m_str, strlen(ch) + 1, ch);
    strcat_s(m_str, m_Length + 1 , str.m_str);
    delete[] ch;
    ch = NULL;
}
​
​
void CString::operator=(const CString & str)
{
    m_Length = strlen(str.m_str);
    m_str = new char[m_Length + 1];
    strcpy_s(m_str, m_Length + 1, str.m_str);
​
}
​
char * CString::GetStr()
{
    return m_str;
}
​
CString::~CString()
{
    delete[] m_str;     
    m_str = NULL;
}

语句（1）和语句（2）的执行过程是一样的。以语句（1）为例说明其执行顺序。

CString str4(str1 + str2);      (1)      (1)

第一步：调用运算符+的重载函数，进行计算。计算得到一个局部对象str_new。

第二步：运算符+重载函数返回。在重载函数返回的时候，先调用拷贝构造函数创建一个跟对象str_new一模一样的临时对象Temp，并且将临时对象Temp返回，将临时对象Temp的名字改成str4。（在这里对象str4还没有声明，索性将返回的对象直接改名字（就是这么任性！！！），免去了一次定义对象和一次释放对象的麻烦。为了方便可以这么理解，具体操作过程请研究汇编）

第三步：调用析构函数。调用析构函数，将局部对象str_new析构。（第二步和第三步是return语句干的活）

执行完第三步之后，语句（1）已经执行结束了。

下面说明，语句（3）执行顺序。

CString str3;CString str3;

str3 = str1 + str2;             (3)             (3)

第一步：调用运算符+的重载函数，进行计算。计算得到一个局部对象str_new。

第二步：运算符+重载函数返回。在重载函数返回的时候，先调用拷贝构造函数创建一个跟对象str_new一模一样的临时对象Temp，并且将对象Temp返回。

第三步：调用析构函数。调用析构函数，将局部对象str_new析构。（第二步和第三步是return语句干的活）

第四步：调用运算符=重载函数。调用运算符=重载函数，将返回的临时对象Temp的值进行深拷贝，拷贝给已声明的对象str3。

第五步：调用析构函数。在完成临时对象Temp的深拷贝之后，调用析构函数，将临时对象Temp析构掉。

说明：因为在此之前，已经有了对对象str3的声明，因此在执行语句（3）的时候，会进行深拷贝，将临时对象拷贝给已有对象str3。然后将临时对象Temp调用析构函数析构掉。

总结

在调用完运算符+重载函数之后，如果=左边的对象没有声明，就直接将运算符+的重载函数返回的临时变量的名字改为=左边的对象的名字。如果=左边的对象，已经被声明，以运算符+重载函数返回的临时变量为参数，=左边的对象调用运算符=重载函数。等运算符=的函数返回之后，调用析构函数，将临时对象析构掉。

注意：在这里必须重载运算符=。如果不重载运算符=，语句（3）的=这里会进行浅拷贝。而且，由于已经声明了str3，程序会调用析构函数将运算符+重载函数返回的临时变量析构掉。这样，会导致以下两个问题：

第一、由于进行了浅拷贝，对象str3中的指针和临时对象中的指针指向了同一块内存空间。在程序调用析构函数将临时变量析构之后，对象str3中的指针为野指针，对象str3不完整了。

第二、由于进行了浅拷贝，在程序结束前，调用析构函数，动态删除给对象str3的指针分配的内存时会出错。其实，此块内存在此之前已经被释放掉了，重复释放引发错误。