C++中重载递增和递减运算符

C++中重载递增和递减运算符

在迭代器类中通常会实现递增运算符（++）和递减运算符（–），这两种运算符使得类可以在元素的序列中前后移动。C++语言并不要求

递增和递减运算符必须是类的成员，但是因为它们改变的正好是所操作对象的状态，所以建议将其设定为成员函数。

对于内置类型来说，递增和递减运算符既有前置版本也有后置版本。同样，我们也应该为类定义两个版本的递增和递减运算符。

定义递增和递减运算符的类应该同时定义前置版本和后置版本。这些运算符通常应该被定义成类的成员。

定义前置递增/递减运算符

为了说明递增和递减运算符，我们不妨在 strBlobPtr 类中定义它们：

class StrBlobPtr {
public:
    // 递增和递减运算符
    StrBlobPtr& operator++();    //前置运算符
    StrBlobPtr& operator--();
    
    //其他成员和之前的版本一致
};

为了与内置版本保持一致，前置运算符应该返回递增或递减后对象的引用。

递增和递减运算符的工作机理非常相似：它们首先调用 check 函数检验 StrBlobPtr 是否有效，如果是，接着检查给定的索引值是否有

效。如果 check 函数没有抛出异常，则运算符返回对象的引用。

在递增运算符的例子中，我们把 curr 的当前值传递给 check 函数。如果这个值小于 vector 的大小，则 check 正常返回；否则，如果

curr 已经到达了 vector 的末尾，check 将抛出异常：

//前置版本：返回递增/递减对象的引用
StrBlobPtr& StrBlobPtr::operator++()
{
    // 如果curr已经指向了容器的尾后位置，则无法递增它
    check(curr，"increment past end of StrBlobPtr");
    ++curr;     //将curr在当前状态下向前移动一个元素
    return *this;
}

StrBlobPtr& StrBlobPtr::operator--()
{
    //如果curr是0，则继续递减它将产生一个无效下标
    --curr;  //将curr在当前状态下向后移动一个元素
    check(curr, "decrement past begin of StrBlobPtr");
    return *this;
}

递减运算符先递减 curr，然后调用 check 函数。此时，如果 curr（一个无符号数）已经是 0 了，那么我们传递给 check 的值将是一个表

示无效下标的非常大的正数值。

区分前置和后置运算符

要想同时定义前置和后置运算符，必须首先解决一个问题，即普通的重载形式无法区分这两种情况。前置和后置版本使用的是同一个符

号，意味着其重载版本所用的名字将是相同的，并且运算对象的数量和类型也相同。

为了解决这个问题，后置版本接受一个额外的(不被使用)int 类型的形参。当我们使用后置运算符时，编译器为这个形参提供一个值为0的实参。尽管从语法上来说后置函数可以使用这个额外的形参，但是在实际过程中通常不会这么做。这个形参的唯一作用就是区分前置版本和后置版本的函数，而不是真的要在实现后置版本时参与运算
接下来我们为 strBlobPtr 添加后置运算符：

class StrBlobPtr
{
public:
    //递增和递减运算符
    StrBlobPtr operator++(int);   //后置运算符
    StrBlobPtr operator--(int);
    
    //其他成员和之前的版本一致
};

为了与内置版本保持一致，后置运算符应该返回对象的原值（递增或递减之前的值），返回的形式是一个值而非引用。

对于后置版本来说，在递增对象之前需要首先记录对象的状态：

//后置版本：递增/递减对象的值但是返回原值
StrBlobPtr StrBlobPtr::operator++(int)
{
    //此处无须检查有效性，调用前置递增运算时才需要检查
    StrBlobPtr ret = *this;  //记录当前的值
    ++*this;                 //向前移动一个元素，前置++需要检查递增的有效性
    return ret;              // 返回之前记录的状态
}


StrBlobPtr StrBlobPtr::operator--(int)
{
    //此处无须检查有效性，调用前置递减运算时才需要检查
    StrBlobPtr ret = *this;       // 记录当前的值
    --*this;                      // 向后移动一个元素，前置--需要检查递减的有效性
    return ret;                   //返回之前记录的状态
}

由上可知，我们的后置运算符调用各自的前置版本来完成实际的工作。例如后置递增运算符执行

++*this

该表达式调用前置递增运算符，前置递增运算符首先检查递增操作是否安全，根据检查的结果抛出一个异常或者执行递增 curr 的操作。

假定通过了检查，则后置函数返回事先存好的 ret 的副本。因此最终的效果是，对象本身向前移动了一个元素，而返回的结果仍然反映对

象在未递增之前原始的值。

因为我们不会用到 int 形参，所以无须为其命名。

显式地调用后置运算符

可以显式地调用一个重载的运算符，其效果与在表达式中以运算符号的形式使用它完全一样。如果我们想通过函数调用的方式调用后置版

本，则必须为它的整型参数传递一个值：

StrBlobPtrp(a1);   //p指向a1中的vector
p.operator++(0);   //调用后置版本的operator++
p.operator++();    //调用前置版本的operator++

尽管传入的值通常会被运算符函数忽略，但却必不可少，因为编译器只有通过它才能知道应该使用后置版本。

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