解析C++中不能重載為友元函數(shù)的四個運算符
C++規(guī)定有四個運算符 =, ->, [], ()不可以是全局域中的重載(即不能重載為友員函數(shù)),這是為什么呢?
現(xiàn)在先說說賦值運算符“=”的重載
C++規(guī)定賦值運算符“=”只能重載為類的非靜態(tài)成員函數(shù),而不可以重載為類的友元函數(shù)。
不能重載為類的靜態(tài)成員應該比較容易理解,因為靜態(tài)成員函數(shù)是屬于整個類的,不是屬于某個對象的,它只能去操作類靜態(tài)數(shù)據(jù)成員。而賦值運算符“=”是基于對象操作的。
那么為什么賦值運算符不可以重載為類的友元函數(shù)?像同樣都是雙目運算符的+為什么它就可以呢?
在討論這問題之前,先看一測試的程序:
#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
private:
int x;
public:
A(){x=99;}
A(int xx)
{
cout<<"Call A(int xx)"<<endl;
x = xx;
}
};
int main()
{
A a;
a = 7;
}
程序執(zhí)行結果為:
Call A(int xx)
說明執(zhí)行a = 7這程序語句時,程序去調用類A中的帶參構造函數(shù)。
在類A中加入一賦值運算重載成員函數(shù),如下:
#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
private:
int x;
public:
A(){x=99;}
A(int xx)
{
cout<<"Call A(int xx)"<<endl;
x = xx;
}
A operator=(int xx) //重載賦值運算符運算
{
cout<<"Call A operator=(int xx)"<<endl;
x = xx;
return *this;
}
};
int main()
{
A a;
a = 7;
}
程序運行結果:
Call A operator=(int xx)
說明在類A中已經有相應賦值運算符重載函數(shù)的時候,執(zhí)行賦值語句a = 7;程序會去調用類A中相應的賦值運算符重載函數(shù),而不會像上面原來那樣去調用有參構造函數(shù)。
在此,我們可以對C++規(guī)則做出以下的判斷:
當類中沒有定義賦值運算符重載成員函數(shù)時(注意,在未定義形參數(shù)據(jù)類型為該類類型的賦值運算符重載函數(shù)時,編譯器會自動生成加入),當程序執(zhí)行到某一賦值語句時,程序就會調用與賦值語句中右值類型匹配的構造函數(shù),而把這右值當作此構造函數(shù)的實參。像最初的賦值語句a = 7,執(zhí)行時,實際做的操作是a(7)。而當類中有定義賦值運算符重載成員函數(shù),執(zhí)行賦值語句時,程序就只會去調用相應的賦值運算符重載函數(shù)。
當明白上面的規(guī)則后,現(xiàn)在就可以回過來,討論為什么賦值運算符不可以重載為類的友元函數(shù)了。
我們知道友元函數(shù)不是類的成員函數(shù),它只是類的“朋友“,具有訪問把它聲明為“朋友”的類的數(shù)據(jù)成員的權限而已。
那么當把賦值運算符重載為類的友員函數(shù),在程序中執(zhí)行類對象的賦值語句時,程序就會出現(xiàn)兩種矛盾的選擇。
1、因為它認為類中并沒有重載賦值運算符的成員函數(shù),所以它根據(jù)C++的規(guī)則,會去調用相應的構造函數(shù)。
2、但是在全局里,我們已經重載了參數(shù)類型為此類類型的賦值運算符函數(shù),而這賦值語句剛好和這函數(shù)匹配上了,根據(jù)C++的規(guī)則,也會去調用這函數(shù)。
程序是不允許有矛盾不確定選擇的,所以當賦值運算符重載為類的友元函數(shù)時,編譯器就會提示錯誤。
對于剩下的3個運算符 ->, [], () 為什么不能重載為友元函數(shù),也是跟上面一樣的道理。即編譯器發(fā)現(xiàn)當類中沒有定義這3個運算符的重載成員函數(shù)時,就會自己加入默認的運算符重載成員函數(shù)。
例當類A中沒有定義運算符->的重載成員函數(shù),但是我們仍然可以對類A對象指針用->的形式調用指針指向的對象里的成員。像類A里有成員函數(shù)f(),當
A a;
A* p = &a;
p->f(); //雖然類A中沒有自己定義運算符->重載成員函數(shù),但這里仍可這樣使用
然而,當我們把->運算符重載為類A的友元函數(shù)時,程序就會出現(xiàn)跟把賦值運算符重載友元一樣的情況,即產生矛盾性。
聲明:以上僅為個人見解
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