C++类对象的赋值与=运算符重载

本文主要介绍C++中的赋值运算符重载函数（operator=）的相关知识。

1. 概述

1.1 why
首先介绍为什么要对赋值运算符“=”进行重载。某些情况下，当我们编写一个类的时候,，并不需要为该类重载“=”运算符，因为编译系统为每个类提供了默认的赋值运算符“=”，使用这个默认的赋值运算符操作类对象时，该运算符会把这个类的所有数据成员都进行一次赋值操作。例如有如下类：

class A
{
public:
    int a;
    int b;
    int c;
};

那么对这个类的对象进行赋值时，使用默认的赋值运算符是没有问题的。示例代码（operator_test4.cpp）如下：

#include 
 
using namespace std;
 
class ClassA
{
public:
    int a;
    int b;
    int c;
};
 
int main()
{
    ClassA obj1;
    obj1.a = 1;
    obj1.b = 2;
    obj1.c = 3;
 
    ClassA obj2;
    obj2 = obj1;
 
    cout << "obj2.a is: " << obj2.a << endl;
 
    return 0;
}

 编译并执行上述代码，结果如下：

从上述结果能够知道：通过使用系统默认的赋值运算符“=”，可以让对象obj2中的所有数据成员的值与对象obj1相同。这种情况下，编译系统提供的默认赋值运算符可以正常使用。

但是，在下面的示例中，使用编译系统默认提供的赋值运算符，就会出现问题了。示例代码（operator_test5.cpp）如下：

#include 
#include 
 
using namespace std;
 
class ClassA
{
public:
    ClassA()
    {
    
    }
 
    ClassA(const char* pszInputStr)
    {
        pszTestStr = new char[strlen(pszInputStr) + 1];
        strncpy(pszTestStr, pszInputStr, strlen(pszInputStr) + 1);
    }
    virtual ~ClassA()
    {
        delete pszTestStr;
    }
public:
    char* pszTestStr;
};
 
int main()
{
    ClassA obj1("liitdar");
 
    ClassA obj2;
    obj2 = obj1;
 
    cout << "obj2.pszTestStr is: " << obj2.pszTestStr << endl;
    cout << "addr(obj1.pszTestStr) is: " << &obj1.pszTestStr << endl;
    cout << "addr(obj2.pszTestStr) is: " << &obj2.pszTestStr << endl;
 
    return 0;
}

编译并运行上述代码，结果如下：

上述错误信息说明：当obj1和obj2进行析构的时候，由于重复释放了一块内存，导致程序崩溃报错。在这种情况下，就需要我们重载赋值运算符“=”了。

2. 示例代码

2.1 示例代码1
我们修改一下前面出错的代码示例，现编写一个包含赋值运算符重载函数的类，代码（operator_test5.cpp）如下：

#include 
#include 
 
using namespace std;
 
class ClassA
{
public:
    ClassA()
    {
    
    }
    ClassA(const char* pszInputStr)
    {
        pszTestStr = new char[strlen(pszInputStr) + 1];
        strncpy(pszTestStr, pszInputStr, strlen(pszInputStr) + 1);
    }
    virtual ~ClassA()
    {
        delete pszTestStr;
    }
    // 赋值运算符重载函数
    ClassA& operator=(const ClassA& cls)
    {
        // 避免自赋值
        if (this != &cls)
        {
            // 避免内存泄露
            if (pszTestStr != NULL)
            {
                delete pszTestStr;
                pszTestStr = NULL;
            }
 
            pszTestStr = new char[strlen(cls.pszTestStr) + 1];
            strncpy(pszTestStr, cls.pszTestStr, strlen(cls.pszTestStr) + 1);
        }
        
        return *this;
    }
    
public:
    char* pszTestStr;
};
 
int main()
{
    ClassA obj1("liitdar");
 
    ClassA obj2;
    obj2 = obj1;
 
    cout << "obj2.pszTestStr is: " << obj2.pszTestStr << endl;
    cout << "addr(obj1.pszTestStr) is: " << &obj1.pszTestStr << endl;
    cout << "addr(obj2.pszTestStr) is: " << &obj2.pszTestStr << endl;
 
    return 0;
}

 编译并运行上述代码，结果如下：

通过上述结果能够看到，我们利用赋值运算符重载函数，解决了对象赋值的情况下，析构函数中过程中多次释放同一块内存的问题。

对于上述代码，有以下几点需要说明：

当为一个类的对象赋值（可以用本类对象为其赋值，也可以用其它类型的值为其赋值）时，该对象（如本例的obj2）会调用该类的赋值运算符重载函数，进行具体的赋值操作。如上述代码中的“obj2 = obj1;”语句，用obj1为obj2赋值，则会由obj2调用ClassA类的赋值运算符重载函数。
语句“ClassA obj2;
          obj2 = obj1;“
和语句“ClassA obj2 = obj1;”在调用函数上是有区别的：前者第一句是对象obj2的声明及定义，调用类ClassA的无参构造函数，所以“obj2 = obj1;”一句是在对象obj2已经存在的情况下，用obj1来为obj2赋值，调用的是赋值运算符重载函数；而后者，是用obj1来初始化obj2，调用的是拷贝构造函数。关于拷贝构造函数的语句样式为“ClassA(const ClassA& cls)”，关于拷贝构造函数的内容，此处不进行详述。
当程序没有显式地提供一个以“本类或本类的引用”为参数的赋值运算符重载函数时，编译器会自动生成一个默认的赋值运算符重载函数。
 
2.2 示例代码2
示例代码（operator_test6.cpp）如下：

#include
#include
 
using namespace std;
 
class Data
{
private:
    int data;
    
public:
    // 构造函数
    Data()
    {
    };
    // 构造函数
    Data(int _data):data(_data)
    {
        cout << "This is constructor" << endl;
    }
    // 赋值运算符重载函数
    Data& operator=(const int _data)
    {
        cout << "This is operator=(int _data)" << endl;
        data = _data;
        
        return *this;
    }
};
 
int main()
{
    // 调用构造函数
    Data data1(1);
    Data data2, data3;
    // 调用赋值运算符重载函数
    data2 = 1;
    // 调用默认的赋值运算符重载函数
    data3 = data2;
    
    return 0;
}

编译并执行上述代码，结果如下：

上述结果说明：“data2 = 1;”语句调用了我们提供的以int型参数（而非本类或本类的引用）为形参的赋值运算符重载函数，而“data3 = data2;”的成功执行，说明该语句调用了编译器提供的默认的赋值运算符重载函数。

如果将上述代码中赋值运算符重载函数去掉，重新编译执行，结果如下：

上述结果说明，当用一个非类A的值（如上面的int类型值）为类A的对象赋值时：

• 如果检测到构造函数和赋值运算符重载函数同时存在，则会调用赋值运算符重载函数；
• 如果检测到的构造函数，就会调用这个构造函数。

3. 总结

综合上述示例内容，我们可以知道针对以下情况，需要显式地提供赋值运算符重载函数（即自定义赋值运算符重载函数）：

 

用非类A类型的值为类A的对象赋值时（当然，这种情况下我们可以不提供相应的赋值运算符重载函数，而只提供相应的构造函数，如更改后的示例代码2）。
当用类A类型的值为类A的对象赋值，且类A的数据成员中含有指针的情况下，必须显式提供赋值运算符重载函数（如示例代码1）。

原文链接：https://blog.csdn.net/liitdar/article/details/80656156