操作符重载

一 前置与后置increment/decrement

• 含义与形式
  参照C++的int ++操作符，重载可有两种含义：1.increment -> fetch. 2. fetch -> increment。
  重载operator++通过参数int来区分后置还是前置。

class Int{public:    const Int operator++(int);  //后置++    Int & operator++();  //前置++    Int & operator+=(int);};

• 实现

Int& Int::operator++(){    *this += 1;  //使用operator+=    return *this;}const Int Int::operator++(int/*不添加形参防止编译器警告*/){    Int old_value = *this;    ++(*this);  //由本身前置实现    return old_value;}

• 要点
  
  1. 后置operator++返回const对象，保持与内置类型含义相同，不允许i++++的形式存在，因为后置operator++返回的是临时对象。
  2. 后置operaotr++以前置operator++作为基础，以便维护。
  3. 后置operator++产生了临时对象构造、析构，效率低，优选前置operator++。

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二 不重载&&、||、，操作符

• 求值顺序
  &&、||采用“短路”求值，逗号操作符operator ，具有顺序求值特性。可见三者天生对于操作数是有求值顺序的。
• 重载&&、||、，
  重载后，三者对于求值顺序不可控，偏离了原来的含义。容易使用出错。

//重载&&，不能控制参数评估顺序if (exp1 && exp2) ...//可能是以下两种形式if (exp1.operator&&(exp2)) ... //成员if (operator&&(exp1, exp2)) ... //全局

• 目的
  操作符重载的目的在于让程序容易被阅读、被撰写、被理解

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三 关于new和delete

new operator和operator new

当写出以下代码便是使用到了语言内建的new operator。

string *ps = new string("hello world");

new operator的行为是固定的，不可改变的，它的动作分为两方面
1. 为了放置某个对象分配足够的内存空间。
2. 在该内存空间上调用对象的构造函数，设定初始值。
其中针对1条款，我们是可以定制的，也就是更改原始内存分配的行为，即重载operaotor new，通常声明如下，返回值为原始未初始化的内存。

void* operator new(size_t size);

类似于于malloc，operator new的唯一任务就是分配内存。它并不知道什么是构造函数以及如何将内存转换为对象。可直接调用它分配内存如下。

void *raw_memory = operator new (sizeof(string));

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对于代码

string *ps = new string("hello world");

或多或少反应如下行为

void *memory = operator new(sizeof(string)); //取得原始内存call string::string("hello world") on memory; //内存对象初始化string *ps = static_cast<string*>(memory); //ps指向对象

Placement new

以上说明的new operator将内存分配、对象构建一气呵成。但有时候我们希望在自己已有内存空间上来构建对象。此时有一个特殊版本的operator new称为placement new允许那样做。

class C{public:    C();    ...};C* ConstructCInBuffer(void* buf, int size){    return new(buf) C(size);}

其中 new(buf) C(size)正是placement new的用法。buf为用户提供的用来接受构造好的对象的空间。Placement new的实现看起来如下：

void *operator new(size_t, void *location){    return location;}

由于operator new的作用是分配原始内存，既然用户已经提供了内存空间，所以只是简单的返回该空间。

小节

1. 如果希望对象产生于heap，调用new operator
2. 如果只是打算分配内存，则使用operator new
3. 如果使用new operator时希望自己控制内存的分配方式，则重写或重载operator new
4. 如果希望在自己已经准备好了内存空间产生对象时，则只需使用placement new即可

删除与内存释放

针对资源分配必须有匹配的资源释放。
当写出以下代码

std::string *str;...delete str;

代码必须做两件事：1. 析构str所指对象 2.释放该对象占用的内存。delete str会导致编译器产生如下代码：

str->~string();operator delete(str);

operator delete对于delete operator来说就如operator new对new operator。这里一个暗示是如果只是涉及原始的、未初始化的内存那么用operator new来分配、用operator delete来销毁。类似c语言中的malloc和free。

void *buffer = operator new (50*sizeof(char));...operator delete(buffer);

总结

• new operator和delete operator都是内建操作符，不能改变其任务。
• operator new和operator delete可以被定制，改变new operator和delete operator的完成任务方式。