Question

在C ++中，我不清楚从复制赋值运算符返回引用的概念。为什么复制赋值运算符不能返回新对象的副本？此外，如果我有课程A，还有以下内容：

A a1(param);
A a2 = a1;
A a3;

a3 = a2; //<--- this is the problematic line

operator=的定义如下：

A A::operator=(const A& a)
{
    if (this == &a)
    {
        return *this;
    }
    param = a.param;
    return *this;
}

Answer 1

严格地说，复制赋值运算符的结果不需要返回引用，但是为了模仿C ++编译器使用的默认行为，它应该返回对分配给的对象的非const引用（隐式生成的复制赋值运算符将返回非const引用 - C ++ 03：12.8 / 10）。我已经看到了一些从复制赋值重载返回void的代码，我不记得何时引起严重问题。例如，返回void将阻止用户进行“分配链接”（a = b = c;），并且会阻止在测试表达式中使用赋值结果。虽然这种代码绝不是闻所未闻，但我也认为它并不常见 - 特别是对于非原始类型（除非类的接口打算进行这类测试，例如iostream）。 p>

我不建议您这样做，只是指出它是允许的，并且它似乎不会导致很多问题。

这些其他SO问题与您可能感兴趣的信息/意见有关（可能不完全是愚蠢）。

Answer 2

有一点澄清，为什么最好通过引用返回operator=而不是按值返回---因为如果返回一个值，链a = b = c将正常工作。

如果您返回参考，则完成最少的工作。来自一个对象的值将复制到另一个对象。

但是，如果按operator=的值返回，则会在调用赋值运算符的每一次调用构造函数和析构函数！

所以，给定：

A& operator=(const A& rhs) { /* ... */ };

然后，

a = b = c; // calls assignment operator above twice. Nice and simple.

但是，

A operator=(const A& rhs) { /* ... */ };

a = b = c; // calls assignment operator twice, calls copy constructor twice, calls destructor type to delete the temporary values! Very wasteful and nothing gained!

总而言之，通过价值回归并没有获得任何好处，但却失去了很多。

（注意：这并不是为了解决让赋值运算符返回左值的优点。请阅读其他帖子，了解为什么这可能更合适）

Answer 3

当您重载operator=时，可以编写它以返回您想要的任何类型。如果您想要足够严重，可以重载X::operator=以返回（例如）某个完全不同的类Y或Z的实例。这通常是高度不可取的。

特别是，您通常希望像C一样支持operator=的链接。例如：

int x, y, z;

x = y = z = 0;

在这种情况下，您通常希望返回所分配类型的左值或右值。这只留下了是否返回对X的引用，对X的const引用或X（按值）的问题。

返回对X的const引用通常是一个糟糕的主意。特别是，允许const引用绑定到临时对象。临时的生命周期延长到它所绑定的引用的生命周期 - 但不会递归到任何可能分配给它的生命周期。这使得返回悬空引用变得容易 - const引用绑定到临时对象。该对象的生命周期延长到引用的生命周期（在函数结束时结束）。当函数返回时，引用和临时的生命周期已经结束，因此分配的是悬空引用。

当然，返回非const引用并不能提供完全的保护，但至少会让你更加努力。您仍然可以（例如）定义一些本地，并返回对它的引用（但大多数编译器都可以并且也会对此发出警告）。

返回值而不是引用具有理论和实际问题。在理论方面，=通常意味着在这种情况下它意味着什么。特别是，在分配通常意味着＆＃34;采用这个现有的源并将其值分配给这个现有的目的地＆＃34;，它开始意味着更像是＆＃34;获取这个现有的源，创建它的副本，以及将该值分配给此现有目的地。＆＃34;

从实用的角度来看，特别是在发明右值引用之前，这可能会对性能产生重大影响 - 在复制A到B的过程中创建一个完整的新对象是出乎意料的并且通常很慢。例如，如果我有一个小向量，并将其分配给一个更大的向量，我希望最多花时间复制小向量的元素加上（小）固定开销来调整目标矢量的大小。如果它涉及两个副本，一个从源到临时，另一个从临时到目标，以及（更糟）临时向量的动态分配，我对操作复杂性的期望是完全被摧毁。对于小向量，动态分配的时间很容易比复制元素的时间高很多倍。

唯一的另一个选项（在C ++ 11中添加）将返回一个右值引用。这很容易导致意外结果 - 像a=b=c;这样的链式分配可能会破坏b和/或c的内容，这是非常意外的。

这使得返回正常引用（不是对const的引用，也不是rvalue引用）作为（合理地）可靠地产生大多数人通常想要的唯一选项。

Answer 4

部分原因是返回对self的引用比按值返回更快，但另外，它是允许原始类型中存在的原始语义。

Answer 5

可以定义

operator=以返回您想要的任何内容。你需要更具体地说明问题究竟是什么;我怀疑你的复制构造函数在内部使用operator=并导致堆栈溢出，因为复制构造函数调用operator=，它必须使用复制构造函数以无限值的方式返回A。

Answer 6

用户定义的operator=的结果类型没有核心语言要求，但标准库确实有这样的要求：

C ++98§23.1/ 3：

“这些组件中存储的对象类型必须符合CopyConstructible的要求类型（20.1.3），以及Assignable类型的附加要求。

C ++98§23.1/ 4：

“在表64中，T是用于实例化容器的类型，t的值为T，u是（可能const）T的值。

按值返回副本仍然会支持像a = b = c = 42;这样的赋值链，因为赋值运算符是右关联的，即它被解析为a = (b = (c = 42));。但是返回副本会禁止像(a = b) = 666;那样无意义的构造。对于一个小类来说，返回一个副本可能是最有效的，而对于一个更大的类，通过引用返回通常是最有效的（和副本，非常低效）。

在我了解标准库要求之前，我曾让operator=返回void，以提高效率并避免支持基于副作用的错误代码的荒谬。

使用C ++ 11还需要T&结果类型default - 赋值运算符，因为

C ++11§8.4.2/ 1：

“明确默认的函数应具有相同的声明函数类型（可能不同的 ref-qualifiers 除外）在复制构造函数或复制赋值运算符的情况下，参数类型可以是“引用非const T”，其中T是成员函数的类的名称），就好像它是隐式的一样声明

Answer 7

我猜，因为用户定义的对象应该表现得像内置类型。例如：

char c;
while ((c = getchar()) != -1 ) {/* do the stuff */}

为什么复制赋值运算符必须返回引用/ const引用？

7 个答案: