Question

我对C ++中运算符重载的返回值有疑问。通常，我发现了两种情况，一种是按值返回，一种是按引用返回。那么这个规则是什么呢？特别是在您可以连续使用运算符的情况下，例如cout<<x<<y。

例如，在实现+操作“string +（string）”时。你将如何通过ref或val返回返回值。

Answer 1

一些运算符按值返回，一些通过引用返回。通常，结果为新值（例如+， - 等）的运算符必须按值返回新值，并且运算符的结果是现有值，但已修改（例如＆lt;＆lt;＆lt;＆gt ;, ＆gt;，+ =， - =等），应该返回对修改后的值的引用。

例如，cout是std::ostream，将数据插入流是一种修改操作，因此要实现<<运算符插入ostream，运算符的定义如下：

std::ostream& operator<< (std::ostream& lhs, const MyType& rhs)
{
  // Do whatever to put the contents of the rhs object into the lhs stream
  return lhs;
}

这样，当您有cout << x << y之类的复合语句时，首先计算子表达式cout << x，然后计算表达式[result of cout << x ] << y。由于<<上的运营商x会返回对cout的引用，因此表达式[result of cout << x ] << y与预期的cout << y相同。

相反，对于“string + string”，结果是一个新字符串（两个原始字符串都保持不变），因此它必须按值返回（否则您将返回对临时的引用，这是未定义的行为）。

Answer 2

要尝试回答有关字符串的问题，字符串的运算符+（）几乎总是作为自由（非成员）函数实现，以便可以对任一参数执行隐式转换。那就是你可以这么说：

string s1 = "bar";
string s2 = "foo" + s1;

鉴于此，我们可以看到这两个参数都无法更改，因此必须将其声明为：

RETURN_TYPE operator +( const string & a, const string & b );

暂时忽略RETURN_TYPE。由于我们无法返回任何参数（因为我们无法更改它们），因此实现必须创建一个新的连接值：

RETURN_TYPE operator +( const string & a, const string & b ) {
    string newval = a;
    newval += b;    // a common implementation
    return newval;
}

现在，如果我们将RETURN_TYPE作为引用，我们将返回对本地对象的引用，这是一个众所周知的禁忌，因为函数外部不存在本地对象。所以我们唯一的选择是返回一个值，即副本：

string operator +( const string & a, const string & b ) {
    string newval = a;
    newval += b;    // a common implementation
    return newval;
}

Answer 3

如果您希望运算符重载的行为类似于内置运算符，则规则非常简单;该标准确切地定义了内置运算符的行为方式，并将指示内置结果是rvalue还是lvalue。

您应该使用的规则是：

如果内置运算符返回rvalue，那么您的重载应返回引用
如果内置函数返回lvalue，则您的重载应返回值

但是，你的重载不需要返回与内置相同的结果，尽管除非你有充分的理由不这样做，否则你应该做的事情。

例如，KennyTM在对另一个答案的评论中指出，<<和>>运算符的流重载会返回对左操作数的引用，这不是内置函数的工作方式。但是流接口的设计者做到了这一点，因此流I / O可以被链接。

Answer 4

通常，您会在更改其操作内容值的操作中按引用返回，例如=或+=。所有其他操作都按值返回。

但这更像是经验法则。您可以设计您的操作员。

Answer 5

根据操作员的不同，您可能需要按值返回。

当两者都可以使用时，例如在operator + =中，您可以考虑以下内容：

如果您的对象是不可变的，那么按值返回可能会更好。
如果您的对象是可变的，最好通过引用返回。

C ++中运算符重载的返回值

5 个答案: