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:

class Ptr{
   //...
   X * operator->();
};

类 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:

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

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 ->。

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
// 假设一个实际的类
class Obj {
   static int i, j;
public:
   void f() const { cout << i++ << endl; }
   void g() const { cout << j++ << endl; }
};
// 静态成员定义
int Obj::i = 10;
int Obj::j = 12;
// 为上面的类实现一个容器
class ObjContainer {
   vector<Obj*> a;
public:
   void add(Obj* obj)
   { 
      a.push_back(obj);  // 调用向量的标准方法
   }
   friend class SmartPointer;
};
// 实现智能指针,用于访问类 Obj 的成员
class SmartPointer {
   ObjContainer oc;
   int index;
public:
   SmartPointer(ObjContainer& objc)
   { 
       oc = objc;
       index = 0;
   }
   // 返回值表示列表结束
   bool operator++() // 前缀版本
   { 
     if(index >= oc.a.size() - 1) return false;
     if(oc.a[++index] == 0) return false;
     return true;
   }
   bool operator++(int) // 后缀版本
   { 
      return operator++();
   }
   // 重载运算符 ->
   Obj* operator->() const 
   {
     if(!oc.a[index])
     {
        cout << "Zero value";
        return (Obj*)0;
     }
     return oc.a[index];
   }
};
int main() {
   const int sz = 10;
   Obj o[sz];
   ObjContainer oc;
   for(int i = 0; i < sz; i++)
   {
       oc.add(&o[i]);
   }
   SmartPointer sp(oc); // 创建一个迭代器
   do {
      sp->f(); // 智能指针调用
      sp->g();
   } while(sp++);
   return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

10
12
11
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12
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