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c++ - 为什么我们在重载 << 运算符而不是重载 = 和 + 运算符时通过引用返回对象？

问题描述

我试图查阅这本书，我发现那里的原因是重载 << 运算符的运算符函数的原型是：

friend ostream& operator<<(ostream&, const className&);

现在考虑以下语句：

cout << myRectangle << yourRectangle;

该语句等价于以下语句：

operator<<(operator<<(cout, myRectangle), yourRectangle); //Line A

因为运算符 << 的结合性是从左到右的。要执行前面的语句，必须首先执行表达式：

cout << myRectangle

也就是说，表达式：

operator<<(cout, myRectangle)

执行这个表达式后，输出 myRectangle 的值，函数 operator << 返回的任何内容都将成为 operator << 的左侧参数（即函数 operator<< 的第一个参数），以便输出对象 yourRectangle 的值（参见 A 行中的语句）。运算符 << 的左侧参数必须是 ostream 类型的对象，因此表达式： cout << myRectangle 必须将对象 cout（不是它的值）返回到第二个运算符 << 的左侧，以便输出 yourRectangle 的值。因此，函数 operator<< 的返回类型必须是对 ostream 类型对象的引用。

这意味着您不能将对象按值作为参数传递，而形式参数通过引用获取它。所以对我来说为什么在重载 << 运算符时我们通过引用返回是有道理的。但我感到困惑的是在这个声明中：

tempRectangle = myRectangle + yourRectangle + anyRectangle;

根据运算符的优先级和结合性，编译器会首先执行：

myRectangle + yourRectangle

这相当于：

myRectangle.operator+ (yourRectangle); // Line B

► 这是我的第一个困惑，在执行 B 行后，它将按值返回对象（然后由第三个对象添加，即 anyRectangle）。那么如何根据 B 行编写这个加法（因为我们没有任何名称返回的那个对象，所以它是如何执行这个加法的）。

► 第二个困惑是，在此语句中添加了所有三个对象之后：

tempRectangle = myRectangle + yourRectangle + anyRectangle;

我们有一个按值返回的对象，然后将其传递给 operator= 函数以分配它 tempRectangle。现在这与 << 运算符发生的情况相同。由于 operator= 函数的原型是：

className operator+(const className&) const;

这个函数也有一个参考参数。但是我们按值传递对象作为实际参数（在重载 << 运算符时，我们通过引用返回，因为我们必须将它传递给不能按值对象返回的引用参数，所以我们为什么不在这里做同样的事情，即通过引用返回）。

标签： c++oopoperator-overloadingreturn-type

解决方案

如评论中所述，operator=应返回参考。另一方面operator+是不同的，因为在

auto c = a + b;

通常，operator+两个操作数都保持不变，结果会创建一个新对象。例如

struct foo {
    int value;
    foo operator+(const foo& other) const {
        foo result;
        result.value = value + other.value;
        return result;
    }
};

如果你operator+像这样链接

auto c = (a + b) + c;

Thenoperator+(c)既不调用a也不调用，b而是调用 的结果a+b。

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