代码改变世界

关于C/C++中的++i和i++实现机制的探讨

2019-09-30 14:36  老九君  阅读(1172)  评论(0编辑  收藏  举报

近日在教学过程中,遇到了一个比较有意思的代码:

int main(){

    int i = 0;

    i = i++;

    //问如果打印i的值,结果是多少?

    return 0;

}

这个问题实际上涉及到了前置及后置操作符的内部实现问题。关于深入语言的底层汇编实现机制,

下面我们通过模仿前置和后置操作符的实现方式,来加深对前置、后置操作符实现原理的理解:

首先,我们使用类MyInt来模拟整型:

class MyInt{

public:

    int value;              //实际的value值

    MyInt(int value){       //方便初始化:MyInt i = 0;

        this->value = value;

    }

    /**

     * 重写前置式++运算符(++i时会自动调用本函数)

     * @return 前置式运算会返回当前对象的引用

     */

    MyInt& operator++(){

        *this += 1; //累加后取出

        return *this;

    }

    /**

     * 重写后置式++运算符(i++时会自动调用本函数)

     * 注意:由于函数重载是以参数类型来区分的,而前置、后置运算又都没有参数。为了解决这个语言学上的漏洞,只好让后置式运算符有一个int类型的参数(调用时,编译器会默默地为这个int型参数指定0值)

     * @return 返回一个const类型的对象

     */

    const MyInt operator++(int){

        MyInt oldValue = *this; //取出当前对象

        ++(*this);              //累加(调用上面的前置++的重载函数)

        return oldValue;        //返回先前被取出的值

    }

    /**

     * 重载运算符+=,方便赋值操作:*this += 1;

     */

    MyInt& operator+=(int value){

        this->value = this->value + value;

        return *this;

    }

    //MyInt &operator--();        //前置式--的实现与上面类似

    //MyInt UPInt operator--();   //后置式--的实现与上面类似

 };

有了上面的代码,我们再来看main函数里的调用:

#include <.......>

#include "MyInt.h"

int main(){

    MyInt i = 0;    //调用带参构造

    ++i;            //调用 i.operator++()     i的值为1

    i++;            //调用 i.operator++(0)    i的值为2

    return 0;

}

从上面的结果看,都是实现了值的自增1

回到开始的问题:(使用我们模拟实现的类)

int main(){

    MyInt i = 0;

    i = i++;

    //问如果打印i的值,结果是多少?

    return 0;

}

首先会调用i++,即 i.operator++(0),函数代码如下:

    /**

     * 重写后置式++运算符(i++时会自动调用本函数)

     * @return 返回一个const类型的对象

     */

    const MyInt operator++(int){

        MyInt oldValue = *this; //注意:oldValue是*this的副本,不是引用

        ++(*this);              //这里累加的是*this对象,而不是oldValue

        return oldValue;        //返回的oldValue值并没有变化,仍然是初值

    }

所以,i.operater++(0)执行后,表达式就成了:i = 0,即

void main(){

    //1、i = i++;

    //2、i.operator+=(i.operator++(0));

    //3、i.operator+=(0) -> i += 0

    //4、i = 0

}

i = i++ 运行的结果就为0。

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