C++运算符重载，前置自增（前置++）和后置自增（后置++）代码分析

讨论点

运算符重载前置自增与后置自增差别还是挺大的，首先有参数差异，又有返回值的差异，一时半会还真容易把人搞蒙圈。。。

伪代码

首先来看看前置自增（前置++）和后置自增（后置++）运算符重载的结构（伪代码）

// 重载前置递增运算符
Counter &operator++()
{
	count++;
	return *this;
}

// 重载后置递增运算符
Counter operator++(int)
{
	Counter temp(*this);
	count++;
	return temp;
}

差异解读

前置递增运算符（++x）的重载函数：

• 参数：通常使用单个参数，即被递增的对象自身。
• 返回值：通常返回引用类型（对象的引用）。
• 差异原因：前置递增运算符用于直接对对象进行递增操作，并且返回递增后的对象的引用。通过返回引用，可以使得对同一对象的连续前置递增操作成为可能。

后置递增运算符（x++）的重载函数：

• 参数：通常使用一个额外的、无意义的int参数（可以命名为int或其他任何名称）。
• 返回值：通常返回对象类型（对象的副本）。
• 差异原因：后置递增运算符需要在递增之前返回原始对象的值，然后再对原始对象进行递增操作。为了区分前置递增和后置递增，需要在重载函数中使用额外的参数（标记），以便编译器能够区分它们。返回对象类型（副本）是为了确保在递增之前获取到正确的对象值。

这样的差异设计使得前置递增和后置递增的使用方式与内置类型的递增操作保持一致，同时也符合了C++中运算符重载的惯例。

代码示例

当我们重载前置递增运算符（++x）时，返回值的类型通常是引用类型（对象的引用），例如Counter& operator++()。这是因为前置递增运算符用于直接对对象进行递增操作，并返回递增后的对象的引用。这样做有以下原因：

1. 支持连续递增操作：通过返回引用，可以对同一对象进行连续的前置递增操作。每次递增都会改变对象的状态，并在原对象上进行修改。返回引用类型使得可以在连续的递增操作中继续使用相同的对象。

2. 避免不必要的对象复制：返回引用避免了在每次递增时创建新的对象副本。因为返回的是对象的引用，而不是副本，所以不需要额外的开销来复制对象。

而在后置递增运算符（x++）的重载中，返回值的类型通常是对象类型（对象的副本），例如Counter operator++(int)。这是因为后置递增运算符需要在递增操作之前返回原始对象的值，然后再对原始对象进行递增操作。这样做有以下原因：

1. 返回递增之前的对象值：后置递增运算符需要在递增之前返回原始对象的值，以满足后置递增的语义。返回对象类型允许我们创建一个临时副本，用于返回原始对象的值。

2. 保持对象不变：后置递增运算符在返回原始对象值之后才对对象进行递增操作，以保持原始对象的值不变。这样做可以与内置类型的后置递增操作保持一致。

示例代码如下：

#include 

class Counter
{
private:
	int count;

public:
	Counter(int value = 0) : count(value) {}

	// 前置递增运算符重载，返回引用类型
	Counter &operator++()
	{
		count++;
		return *this;
	}

	// 后置递增运算符重载，返回对象类型（对象的副本）
	Counter operator++(int)
	{
		Counter temp(*this);
		count++;
		return temp;
	}

	int getCount() const
	{
		return count;
	}
};

int main()
{

	// 前置递增操作示例
	Counter c1(5);
	Counter &c2 = ++c1;
	std::cout << "c2 = " << c2.getCount() << std::endl; // 输出：c2 = 6
	std::cout << "c1 = " << c1.getCount() << std::endl; // 输出：c1 = 6

	// 后置递增操作示例
	Counter c1_(5);
	Counter c3 = c1_++;
	std::cout << "c3 = " << c3.getCount() << std::endl;	  // 输出：c3 = 5
	std::cout << "c1_ = " << c1_.getCount() << std::endl; // 输出：c1 = 6

	return 0;
}

通过不同的返回值类型，前置递增和后置递增运算符的重载函数可以提供一致且符合预期的行为，与内置类型的递增操作保持一致，并允许连续的前置递增操作。