C++老鸟日记038 运算符重载之二三问

baizy77 · 2018-10-10 17:33:35

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本帖最后由 baizy77 于 2018-10-10 17:52 编辑

版权声明

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该文章原创于Qter开源社区（www.qter.org）

作者：女儿叫老白 (白振勇)

转载请注明出处！

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本套课程属于：《C++跨平台开发干货》系列课程。

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引言：

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在前面的章节中，我们已经讨论过构造函数的作用与意义，但是我们对于构造函数仍然存在一些疑问，比如

1, 类A的构造函数的参数一定是类A吗？

2, 构造函数自动类型转换指什么？怎样防止构造函数自动类型转换？

3, 如果想让二元运算符转换任一个参数，需要怎么做？

下面我们依次解答。

正文:

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闲话少说，直接看题。

问题1, 类A的构造函数的参数一定是类A吗？

代码清单:

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// a.h
class A {
public:
A();
A(const A& a);
};
----------------------------------------------------------------------------

复制代码

在上述代码中，类A的构造函数是一个A类型的const引用，这同我们之前看到的构造函数一样，但是也不总是这样。请看下面的代码:

代码清单:

----------------------------------------------------------------------------
// f.h
class F {
public:
F();
};
// a2.h
class A2 {
public:
A2();
A2(const F& f);
};
----------------------------------------------------------------------------

复制代码

从上述代码可以看出，类A2提供了一个不一样的构造函数，它传入一个F类型的const引用，这可以用来将F类型的对象转换为A类型的对象。在前面的章节中，我们也提到过这种编程方法。在这个构造函数中，只要把F类型对象的成员数据根据需要对应拷贝到A的对象上就可以了。

问题 2, 构造函数自动类型转换指什么？怎样防止构造函数自动类型转换？

其实这个问题同前面的问题性质一样。

代码清单:

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void func(A);
……
int main(int argc, char*argv[]) {
F f;
func(f);
}
----------------------------------------------------------------------------

复制代码

从上述代码可以看出，函数func()的入口参数类型为A，但是main()函数中调用func()函数时传入的参数的类型为F，因为上一个问题中类型A提供了拷贝构造函数:

A(const F& f);

所以，对于func(f)这行代码，编译器检查到这个函数需要一个类型为A的对象，编译器会检查是否有从类型F转换为类型A的方法，结果编译器找到了构造函数A(const F&)，因此编译器悄悄执行隐式类型转换，将f转换为类型A。这称作构造函数的自动类型转换。

有时候通过构造函数自动类型转换可能会出现问题，那么，怎样防止这种情况呢？通过声明显示构造函数来解决：

代码清单:

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// a2.h
class A2 {
public:
A2();
explicit A2(const F& f);
};
----------------------------------------------------------------------------

复制代码

关键字explicit通知编译器，必须使用显示类型转换，也就是说下面的代码不起作用了：

代码清单:

----------------------------------------------------------------------------
void func(A);
……
int main(int argc, char*argv[]) {
F f;
func(f); // 编译错误：不允许自动类型转换
}
----------------------------------------------------------------------------

复制代码

上面的代码会导致编译错误:不允许自动(隐式)类型转换。如果仍然希望调用func，代码应做如下改动：

代码清单:

----------------------------------------------------------------------------
void func(A);
……
int main(int argc, char*argv[]) {
F f;
func(A(f));
}
----------------------------------------------------------------------------

复制代码

场景3, 如果想让二元运算符转换任一个参数，需要怎么做？

这个问题是啥意思呢？我们都知道使用成员函数方式重载+-*/这些操作符时，仅仅提供一个入口参数就够了，也就是说，编译器只能尝试把第二个参数进行自动类型转换，那么如果希望编译器自动将任意一个参数（不管第一个还是第二个）进行隐式类型转换，该怎么做呢？

代码清单:

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// a.h
class A {
public:
A(int i) {m_i = i;}
const A operator+(const A&) const;
int getI(){return m_i;}
friend const A operator-(const A&, const A&);
private:
m_i;
};
// a.cpp
const A A:: operator+(const A& right) const {
returnA(m_i + right.getI());
}
const A operator-(constA& a1, const A& a2) {
return A(a1.m_i – a2.m_i);
}
// main.cpp
void func() {
A a(3);
a + 5;
2 – a;
}
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复制代码

在上述代码中，类A拥有重载的成员运算操作符operator+()和友元操作符operator-()。因为A有一个int参数的构造函数，所以int可以隐式（自动）转换为类型A。所以，当编译器看到 a+5时，编译器会查看A的重载操作符中有没有operator+()接口，当它找到后会自动把第二个操作数5转换为A类型对象并调用a的operator+()接口。但是当编译器看到2-a时就不同了，编译器会把第一个操作数2转换为类型A，因为A有友元操作符operator-()接口。所以对于二元运算符来说，如果希望编译器转换任意一个参数（第一个或第二个），那么就要把操作符定义为友元。

结语：

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今天针对运算符重载自问自答了几个问题，其实前两个问题的本质是一样的。我们提这些问题的目的是希望能够加深对运算符重载的理解，希望大家可以在编程中熟练运用这些技能。

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