01 ++、--運(yùn)算符重載函數(shù)的格式
自增運(yùn)算符和自減運(yùn)算符是有前置和后置之分的，如：
a++ // 后置自增運(yùn)算符
++a // 前置自增運(yùn)算符
b-- // 后置自減運(yùn)算符
--b // 前置自減運(yùn)算符
為了區(qū)分所重載的是前置運(yùn)算符還是后置運(yùn)算符，C++規(guī)定：
- 前置運(yùn)算符作為一元運(yùn)算符重載，重載為成員函數(shù)的格式如下：
T & operator++(); // 前置自增運(yùn)算符的重載函數(shù)，函數(shù)參數(shù)是空
T & operator--(); // 前置自減運(yùn)算符的重載函數(shù)，函數(shù)參數(shù)是空
- 后置運(yùn)算符作為二元運(yùn)算符重載，多寫一個(gè)沒(méi)用的參數(shù)，重載為成員函數(shù)的個(gè)數(shù)如下：
T operator++(int); // 后置自增運(yùn)算符的重載函數(shù)，多一個(gè)沒(méi)用的參數(shù)
T operator--(int); // 后置自減運(yùn)算符的重載函數(shù)，多一個(gè)沒(méi)用的參數(shù)
02 討論前置和后置運(yùn)算符的返回值
前置和后置運(yùn)算符重載函數(shù)如下：
| 前置運(yùn)算符重載的成員函數(shù) | 后置運(yùn)算符重載的成員函數(shù) |
|---|---|
| T & operator++(); | T operator++(int); |
| T & operator--(); | T operator--(int); |
注意到區(qū)別了嗎？那么問(wèn)題來(lái)了：
- 為什么前置運(yùn)算符返回的是引用
&？ - 為什么后置運(yùn)算符返回的是普通的對(duì)象（臨時(shí)對(duì)象）？
主要是因?yàn)闉榱吮３衷?C++ 前置和后置運(yùn)算符的特性：
- 前置運(yùn)算符的特性
int a = 0
// (++a) = 5; 可以拆解成:
// a = a + 1;
// a = 5;
(++a) = 5; // 前置++
a 先自增 +1 后， a 的值就為 1 ，然后再參與 a=5 的運(yùn)算，所以最后 a 的值是 5。
這說(shuō)明 (++a) 返回的是自增后 a 變量， a 變量在后續(xù)運(yùn)算過(guò)程中，a 變量的值會(huì)被修改。所以前置運(yùn)算符的重載函數(shù)的返回值必須是引用 &。
- 后置運(yùn)算符的特性
而后置運(yùn)算符，是不能作為左值的，也就是 (a++) = 5; 是不成立的，所以后置運(yùn)算符的重載函數(shù)的返回值就是普通的對(duì)象。
03 ++、--運(yùn)算符重載函數(shù)的編寫
int main()
{
CDemo d(10);
cout << d++ << ","; // 等價(jià)于 d.operator++(0);
cout << d << ",";
cout << ++d << ","; // 等價(jià)于 d.operator++();
cout << d << ",";
cout << d-- << ","; // 等價(jià)于 d.operator--(0);
cout << d << ",";
cout << --d << ","; // 等價(jià)于 d.operator--();
cout << d << endl;
return 0;
}
輸出結(jié)果：
10,11,12,12
12,11,10,10
假設(shè)要實(shí)現(xiàn)如上的 main 函數(shù)輸出的結(jié)果，該如何編寫呢？
首先我們先定義好 CDemo 類，同時(shí)也把自增、自減運(yùn)算符重載函數(shù)定義好。
class CDemo
{
public:
CDemo(int i = 0):m_num(i) {} // 構(gòu)造函數(shù)
CDemo & operator++(); // 前置自增運(yùn)算符重載
CDemo operator++(int); // 后置自增運(yùn)算符重載
CDemo & operator--(); // 前置自減運(yùn)算符重載
CDemo operator--(int); // 后置自減運(yùn)算符重載
private:
int m_num; // 成員變量
};
接著繼續(xù)實(shí)現(xiàn)前置自增、自減運(yùn)算符重載函數(shù)：
// 前置++
CDemo & CDemo::operator++()
{
++m_num;
return *this;
}
// 前置--
CDemo & CDemo::operator--()
{
--m_num;
return *this;
}
后置自增、自減運(yùn)算符重載，就有點(diǎn)不同，例如后置++，是先參與運(yùn)算，再進(jìn)行自增，所以返回值是沒(méi)自增前的對(duì)象，具體實(shí)現(xiàn)如下：
// 后置++
CDemo CDemo::operator++(int)
{
CDemo tmp(*this); // 記錄修改前的對(duì)象
m_num--;
return tmp; // 返回修改前的對(duì)象
}
// 后置--
CDemo CDemo::operator--(int)
{
CDemo tmp(*this); // 記錄修改前的對(duì)象
m_num++;
return tmp; // 返回修改前的對(duì)象
}
04 前置和后置運(yùn)算符的性能比較
從上面的例子，我們看到后置運(yùn)算符的重載函數(shù)的執(zhí)行步驟：
- 先要產(chǎn)生一個(gè)臨時(shí)對(duì)象來(lái)保存未自增或自減前的對(duì)象；
- 接著成員變量自增或自減；
- 最后返回修改前的對(duì)象；
而前置運(yùn)算符的重載函數(shù)的執(zhí)行步驟：
- 成員變量自增或自減；
- 返回對(duì)象引用；
可見(jiàn)，前置運(yùn)算符的重載函數(shù)是比后置運(yùn)算符的重載函數(shù)性能是更高的，開(kāi)銷相對(duì)比較少。
當(dāng)然對(duì)于普通變量類型，如int、double、long等，前置和后置是性能差距是不大的。重要是我們?cè)趯?duì)于對(duì)象和迭代器使用自增或自減時(shí)，最好用前置的運(yùn)算符的方式，這樣可以減少開(kāi)銷。
