05-4 运算符重载-赋值重载

在学习类中的构造函数和析构函数的时候，我们学习过：写了一个类，c++的编译器会给这个类自动添加四个函数。

1. 默认构造函数（无参，函数体为空）
2. 默认析构函数（无参，函数体为空）
3. 默认拷贝构造函数（对属性进行值拷贝）
4. 赋值运算符operator=，用于对属性进行值拷贝

在学习深拷贝和浅拷贝的时候我们也提到过：如果类中有属性是指向堆区的指针，那么则有可能出现深拷贝和浅拷贝的问题。

我们可以举个例子：

#include <iostream>
using namespace std;
ostream& operator<<(ostream& cout, class test& p);
class test
{
    friend ostream& operator<<(ostream& cout, class test& p);
private:
    int* p_m_A;
    int m_B;
public:
    test()
    {
        p_m_A = new int(10);
        m_B = 20;
    }
    test(int A, int B)
    {
        p_m_A = new int(A);
        m_B = B;
    }
};
ostream& operator<<(ostream& cout, class test& p)
{
    cout << "p_m_A = " << (int)p.p_m_A << " * p_m_A = " << *p.p_m_A << " m_B = " << p.m_B ;
    return cout;
}
void test1()
{
  class test t1;
    cout << "t1" << t1 << endl;
    class test t2(20, 30);
    cout << "t2" << t2 << endl;
    t2 = t1;
    cout << "t2" << t2 << endl;
}
int main()
{
    test1();
    return 0;
}

运行结果：（环境：Windows11(arm/Apple M VM)/Visual Studio 2022/Debug/arm64）

t1p_m_A = 446792128 * p_m_A = 10 m_B = 20
t2p_m_A = 446792256 * p_m_A = 20 m_B = 30
t2p_m_A = 446792128 * p_m_A = 10 m_B = 20

在这个类test中，有两个属性，一个属性是p_m_A（这是一个指针），另外一个是m_B。

我们先创建t1，然后将t1使用赋值的方式赋值给t2，因为默认的赋值是值拷贝，会把t1.p_m_A和t1.m_B的数据值一模一样赋值给t2。这时候，t1和t2两个对象中的p_m_A的数值完全一样。但是，因为p_m_A是一个地址，所以访问的实际数据都是同一个，意味着t1和t2无论哪个对象被删除都会造成非法访问。

如果我们加上一段析构函数：

~test()
{
    if (p_m_A != NULL)
    {
        delete p_m_A;
        p_m_A = NULL;
    }
}

再次运行程序，程序会当场崩溃。

这是因为，我们创建t1的时候，数据会在堆区开辟一块内存用于存放数据，p_m_A会记录存放内存数据的地址。当我们使用默认提供的赋值时，因为是值拷贝，会完完全全的拷贝t1.p_m_A上的数据（此时，这上面的数据是地址）到t2.p_m_A。

当析构代码被执行的时候，t2被释放了，析构函数中会检测t2.p_m_A是否为空。因为不为空，所以会释放一次。之后再次释放t1的时候，再次检查t1.p_m_A是否为空，则会再次释放这块内存。导致一个内存被两次释放。

解决方法：使用赋值运算符重载，进行深拷贝。将类中出现的地址使用new操作符新申请一块内存空间存放。

class test& operator=(class test& p)
{
    if (p_m_A != NULL)
    {
        delete p_m_A;
        p_m_A = NULL;
    }
    p_m_A = new int(*p.p_m_A);
    m_B = p.m_B;
    return *this;
}

请注意，赋值运算符重载只可以在成员函数中重载。

• 思路：

1. 检测被赋值的对象中是否有指向堆区的数据，如果有，需要删除。
2. 将需要赋值的原数据中指针的变量先解引用，然后使用new创建出一块新的内存存储
3. 为了实现链式编程，返回值需要返回自己。在类中的成员函数返回自己需要使用*this。

• 注意：
  1. 如果类中有属性是指向堆区的指针，那么则有可能出现深拷贝和浅拷贝的问题。
  2. 赋值运算符重载只可以在成员函数中重载。
  3. 如果类中没有指向堆区的地址，可以使用编译器提供的默认赋值。（默认提供值拷贝）。