赋值运算符“=”的重载

对于许多重要的实用类来说，仅有默认的赋值运算符函数是不够的，还需要用户根据实际需要自己对赋值运算符进行重载，已解决遇到的问题。指针悬挂就是这方面的一个典型问题。

1、指针悬挂问题

  在某些特殊情况下，如类中有指针类型时，使用默认的赋值运算符函数会产生错误。例如，

例 1：关于浅层赋值的例子。

#include
#include
using namespace std;
class STRING{
	private:
		char *ptr;
	public:
		STRING(char *s){  //构造函数 
			cout<<"Constructor called."<<endl;
			ptr=new char[strlen(s)+1];
			strcpy(ptr,s);
		}
		~STRING(){
			cout<<"Destructor called.---"<<ptr<<endl;
			delete ptr;
		}
};
int main(){
	STRING p1("book");
	STRING p2("jeep");
	p2=p1;
	return 0;
}

执行结果：

（1）程序开始运行，创建对象 p1 和 p2 ，分别调用构造函数，通过运算符 new 分别从内存中动态分配一块空间，字符指针 ptr 指向内存空间，这时两个动态空间中的字符串分别为 “book”和“jeep”。
（2）执行语句“p2=p1；” 时，因为没有用户自定义的赋值运算符函数，于是调用默认的赋值运算符函数，使两个对象 p1 和 p2 的指针 ptr 都指向 new 开辟的同一个空间，这个动态空间中字符串为“book”。
（3）主程序结束，对象逐个撤销。先撤销对象 p2，第 1 次调用析构函数，尽管这时 p1 的指针 ptr 存在，但是其所指向的空间却无法访问了，出现了所谓的 “指针悬挂”，输出出现异常。由于第 2 次执行析构函数中语句“ delete ptr; ”时，企图释放同一空间，从而导致了对同一内存空间的两次释放，这必然引起运行错误。

执行 p2=p1 之前：

执行 p2=p1 之后：

撤销对象 p2 后：

2、用深层复制解决指针悬挂问题

  为了解决浅层复制出现的错误，必须显式地定义一个自己的赋值运算符，使之不但赋值数据成员，而且为对象 p1 和 p2 分配了各自的内存空间，这就是深层复制。

  例 2 是在例 1 的基础上，增加了一个自定义的赋值运算符重载函数。

例 2：关于深层复制的例子。

#include
#include
using namespace std;
class STRING{
	private:
		char *ptr;
	public:
		STRING(char *s){  //构造函数 
			cout<<"Constructor called."<<endl;
			ptr=new char[strlen(s)+1];
			strcpy(ptr,s);
		}
		~STRING(){
			cout<<"Destructor called.---"<<ptr<<endl;
			delete ptr;
		}
		STRING &operator=(const STRING &);  //声明赋值运算符重载函数 属于成员运算符重载函数 
    	//STRING &operator属于使用引用返回函数值,返回函数的值类型为 STRING 
    	//const STRING & 属于使用常引用作为函数参数 学习笔记30 
};
STRING &STRING::operator=(const STRING &s){  //定义赋值运算符重载函数 
	if(this==&s) return *this;  //这里的 &s 表示  s 的地址 
	delete ptr;
	ptr=new char[strlen(s.ptr)+1];
	strcpy(ptr,s.ptr);
	return *this; 
}
int main(){
	STRING p1("book");
	STRING p2("jeep");
	p2=p1;
	return 0;
}

执行结果：

（1）创建对象 p1 和 p2，分别调用构造函数，通过运算符 new 分别从内存中动态分配一块空间，字符指针 ptr 指向内存空间，这两个动态空间中的字符串分别为“book”和“jeep”。
（2）执行语句“p2=p1”时，调用自定义的赋值运算符重载函数，释放掉了 p2 指针 ptr 所指的旧区域， 又按照新长度分配新的内存空间给 p2,再把对象 p1 的数据成员赋给 p2 的对应的数据成员中。
（3）主程序结束，对象逐个撤销。

执行 p2=p1 之前：

执行 p2=p1 之后：

撤销对象 p2 后：

注意：
类的赋值运算符 “=” 只能重载为成员函数，而不能把它重载为友元函数，因为如果重载为友元函数：

friend STRING &operator=(STRING &p2,STRING &p1); 

表达式 p1=“book” 将被解释为：

operator=(p1,"book");

这没有问题。但是对于表达式 “book”=p1 将被解释为：

operator=("book",p1);

即 C++ 编译器首先将 “book” 转换成一个隐藏的 string 对象，然后使用对象 p2 引用该隐藏对象，编译器并不认为这个表达式是错误的，从而将导致赋值语句上的混乱。因此双目赋值运算符应重载为成员函数的形式，而不能重载为友元函数的形式。