为什么重载运算符要返回自身的引用

本文topic
为什么重载运算符一定要返回自身引用
结论

1. 可以实现和cout一样连续调用
2. 避免了一次拷贝构造和析构，提升程序性能

正文
重载运算符为什么一定要返回自身的引用的，返回void的不行吗？
返回自身类型不行吗为什么一定要返回自身引用呢？

为了解释清楚这个问题，我们拿赋值运算符举例

首先定义一个简单的Number类

class Number
{
private:
    int num;
    static int count;//用于计算调用了几次构造函数，包括拷贝构造函数
public:

    Number(int n=0):num(n)//默认参数为零，可以同时当默认构造函数使用
    {
        count++;//每次调用一次加1
        cout<<"Count of constructed class Number: "<

对于Numbe这个类，我们一般都是这样来重载赋值运算符的

Number& operator=(const Number& other)
{
	num=other.num;
	return *this;
}

那么为什么一定要返回自身引用呢？
我们可以将这问题分解为两个问题

1. 一是为什么要返回自身类型
2. 而是为什么要还一定要返回自身的引用

我们可以思考一下，如果没有重载赋值运算符，使用普通的函数，我们让一个Number对象等于另外Number对象是这样的

void equal(const Number& other)//写在类里面
{
	num=other.num;
}

在main里使用一下

int main()
{
	Number n1(1);
	Number n2;
	n2.equal(n1);
	n2.printNumber();
}	

输出结果：

equal函数调用成功

而操作符本质上就是函数，那么我们看看能不呢重载一个=的操作符来实现同样的功能
我们来改造一下equal函数

void operator=(const Number& other)//只是改了函数名，将“equal”改为“operator=”
{
	num=other.num;
}

调用

int main()
{
    Number n1(1);
    Number n2;
    //n2.equal(n1);
    //n2.printNumber();

    n2=n1;
    n2.printNumber();
}

运行结果

赋值操作符调用成功
那么问题来了，既然void就可以，为什么开头的重载函数要返回Number类型呢？

如果我们回顾一下int类型的赋值我们可以发现它是可以连续赋值的

int main()
{
    int i1=2,i2=2,i3=3;
    i1=i2=i3;  //可以理解为i1=i2,此时i1的值为2，然后i1又等于i3
    cout<

运行结果为

此时可以发现（i1=i2）它是有一个返回类型的，返回的类型就是他本身的类型，所以可以实现连续赋值
而我们写的Numer类就不能实现该连续赋值

int main()
{
    Number n1(1),n2(2),n3(3);
    n1=n2=n3;//如果我们这么写，编译器会报错
}

那么改为返回自身类型呢

Number operator=(const Number& other)
{
	num=other.num;
	return *this；
}

int main()
{
    Number n1(1),n2(2),n3(3);
    n1=n2=n3;
    n1.printNumber();// 运行结果值为3
}

可以发现一旦改为返回自身类型就可以实现连续赋值了
所以返回自身类型，是为了该操作符能连续使用。

第二问题，为什么要返回Number类型的引用呢？
我们可以同时调用一下文章开头返回Number引用的重载运算符和上面写的不带引用的重载运算符，用同样的代码来测试一下有什么区别。
测试代码均为

int main()
{
    Number n1(1),n2(2);
    n1=n2;
    n1.printNumber();
}

首先是不带引用的运行结果

而这是带引用的运行结果
可以发现带引用的运行结果减少一次拷贝构造和析构。
那么为什么会减少呢？

	Number n1(1),n2(2);
    n1=n2;
    n1.printNumber();

因为上面运行代码中，带引用的话，只新建了n1和n2两个对象，当n1=n2的时候，因为返回的n1的引用，所以返回还是n1这个对象。即（n1=n2）的值，还是n1，只不过n1里面的变量值变了。
而不带引用时，在赋值重载函数中，return *this的时候，用n1拷贝构造了一个临时对象，然后因为没有左值接受这个临时变量，所以又被析构了。即（n1=n2）的值是一个临时变量，刚新建，就被析构了。所以多了一个拷贝构造函数和析构函数，因此返回引用类型会带来了一点性能的提升。