自增运算符和自减运算符是有「前置」和「后置」之分的,如:
a++ // 后置自增运算符
++a // 前置自增运算符
b-- // 后置自减运算符
--b // 前置自减运算符
为了区分所重载的是「前置」运算符还是「后置」运算符,C++规定:
// 前置自增运算符的重载函数,函数参数是空
T & operator++();
// 前置自减运算符的重载函数,函数参数是空
T & operator--();
// 后置自增运算符的重载函数,多一个没用的参数
T operator++(int);
// 后置自减运算符的重载函数,多一个没用的参数
T operator--(int);
「前置」和「后置」运算符重载函数如下:
注意到区别了吗?那么问题来了:
主要是因为为了保持原本 C++ 前置和后置运算符的特性。
前置运算符的特性
int a = 0
// (++a) = 5;
// 可以拆解成:
// 1. a = a + 1;
// 2. a = 5;
(++a) = 5; // 前置++
a 先自增 +1 后, a 的值就为 1 ,然后再参与 a=5 的运算,所以最后 a的值是 5。
这说明 (++a) 返回的是自增后 a 变量,a 变量在后续运算过程中,a 变量的值会被修改,所以前置运算符的重载函数的返回值必须是引用 &。
后置运算符的特性
而后置运算符,是不能作为左值的,也就是 (a++) = 5; 是不成立的,所以后置运算符的重载函数的返回值就是普通的对象。
在自己的定义的类,实现对象自增、自减功能,如下具体的使用:
int main()
{
CDemo d(10);
cout << d++ << ","; // 等价于 d.operator++(0);
cout << d << ",";
cout << ++d << ","; // 等价于 d.operator++();
cout << d << ",";
cout << d-- << ","; // 等价于 d.operator--(0);
cout << d << ",";
cout << --d << ","; // 等价于 d.operator--();
cout << d << endl;
return 0;
}
输出结果:
10,11,12,12
12,11,10,10
假设要实现如上的 main 函数输出的结果,该如何编写呢?
首先我们先定义好 CDemo 类,同时也把自增、自减运算符重载函数定义好,代码如下:
接着继续实现「前置」自增、自减运算符重载函数:
「后置」自增、自减运算符重载,就有点不同,例如后置++,是先参与运算,再进行自增,所以返回值是没自增前的对象,具体实现如下:
从上面的例子,我们看到「后置」运算符的重载函数的执行步骤:
而「前置」运算符的重载函数的执行步骤:
可见,「前置」运算符的重载函数是比「后置」运算符的重载函数性能是更高的,开销相对比较少。
当然对于普通变量类型,如 int、double、long 等,前置和后置是性能差距是不大的。
重要是我们在对于对象和迭代器使用自增或自减时,最好用「前置」的运算符的方式,这样可以减少开销。