C++ 类成员访问运算符 -> 重载


类成员访问运算符( -> )可以被重载,但它较为麻烦。它被定义用于为一个类赋予"指针"行为。运算符 -> 必须是一个成员函数。如果使用了 -> 运算符,返回类型必须是指针或者是类的对象。

运算符 -> 通常与指针引用运算符 * 结合使用,用于实现"智能指针"的功能。这些指针是行为与正常指针相似的对象,唯一不同的是,当您通过指针访问对象时,它们会执行其他的任务。比如,当指针销毁时,或者当指针指向另一个对象时,会自动删除对象。

间接引用运算符 -> 可被定义为一个一元后缀运算符。也就是说,给出一个类:

  1. class Ptr{
  2. //...
  3. X * operator->();
  4. };

Ptr 的对象可用于访问类 X 的成员,使用方式与指针的用法十分相似。例如:

  1. void f(Ptr p )
  2. {
  3. p->m = 10 ; // (p.operator->())->m = 10
  4. }

语句 p->m 被解释为 (p.operator->())->m。同样地,下面的实例演示了如何重载类成员访问运算符 ->。

  1. #include <iostream>
  2. #include <vector>
  3. using namespace std;
  4.  
  5. // 假设一个实际的类
  6. class Obj {
  7. static int i, j;
  8. public:
  9. void f() const { cout << i++ << endl; }
  10. void g() const { cout << j++ << endl; }
  11. };
  12.  
  13. // 静态成员定义
  14. int Obj::i = 10;
  15. int Obj::j = 12;
  16.  
  17. // 为上面的类实现一个容器
  18. class ObjContainer {
  19. vector<Obj*> a;
  20. public:
  21. void add(Obj* obj)
  22. {
  23. a.push_back(obj); // 调用向量的标准方法
  24. }
  25. friend class SmartPointer;
  26. };
  27.  
  28. // 实现智能指针,用于访问类 Obj 的成员
  29. class SmartPointer {
  30. ObjContainer oc;
  31. int index;
  32. public:
  33. SmartPointer(ObjContainer& objc)
  34. {
  35. oc = objc;
  36. index = 0;
  37. }
  38. // 返回值表示列表结束
  39. bool operator++() // 前缀版本
  40. {
  41. if(index >= oc.a.size()) return false;
  42. if(oc.a[++index] == 0) return false;
  43. return true;
  44. }
  45. bool operator++(int) // 后缀版本
  46. {
  47. return operator++();
  48. }
  49. // 重载运算符 ->
  50. Obj* operator->() const
  51. {
  52. if(!oc.a[index])
  53. {
  54. cout << "Zero value";
  55. return (Obj*)0;
  56. }
  57. return oc.a[index];
  58. }
  59. };
  60.  
  61. int main() {
  62. const int sz = 10;
  63. Obj o[sz];
  64. ObjContainer oc;
  65. for(int i = 0; i < sz; i++)
  66. {
  67. oc.add(&o[i]);
  68. }
  69. SmartPointer sp(oc); // 创建一个迭代器
  70. do {
  71. sp->f(); // 智能指针调用
  72. sp->g();
  73. } while(sp++);
  74. return 0;
  75. }

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

  1. 10
  2. 12
  3. 11
  4. 13
  5. 12
  6. 14
  7. 13
  8. 15
  9. 14
  10. 16
  11. 15
  12. 17
  13. 16
  14. 18
  15. 17
  16. 19
  17. 18
  18. 20
  19. 19
  20. 21