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解析C++中不能重載為友元函數(shù)的四個(gè)運(yùn)算符

更新時(shí)間：2013年07月31日 09:54:33 作者：

以下是對(duì)C++中不能重載為友元函數(shù)的四個(gè)運(yùn)算符進(jìn)行了詳細(xì)的分析介紹，需要的朋友可以過(guò)來(lái)參考下

C++規(guī)定有四個(gè)運(yùn)算符 =, ->, [], ()不可以是全局域中的重載（即不能重載為友員函數(shù)），這是為什么呢？
現(xiàn)在先說(shuō)說(shuō)賦值運(yùn)算符“=”的重載
C++規(guī)定賦值運(yùn)算符“=”只能重載為類(lèi)的非靜態(tài)成員函數(shù)，而不可以重載為類(lèi)的友元函數(shù)。
不能重載為類(lèi)的靜態(tài)成員應(yīng)該比較容易理解，因?yàn)殪o態(tài)成員函數(shù)是屬于整個(gè)類(lèi)的，不是屬于某個(gè)對(duì)象的，它只能去操作類(lèi)靜態(tài)數(shù)據(jù)成員。而賦值運(yùn)算符“=”是基于對(duì)象操作的。
那么為什么賦值運(yùn)算符不可以重載為類(lèi)的友元函數(shù)？像同樣都是雙目運(yùn)算符的+為什么它就可以呢？

在討論這問(wèn)題之前，先看一測(cè)試的程序：

復(fù)制代碼代碼如下:

#include <iostream>
using namespace std;

class A
{
private:

int x;
public:
         A(){x=99;}
         A(int xx)
         {
                   cout<<"Call A(int xx)"<<endl;
                   x = xx;
         }
};
int main()
{
         A a;
         a = 7;
}

程序執(zhí)行結(jié)果為：
Call A(int xx)

說(shuō)明執(zhí)行a = 7這程序語(yǔ)句時(shí)，程序去調(diào)用類(lèi)A中的帶參構(gòu)造函數(shù)。
在類(lèi)A中加入一賦值運(yùn)算重載成員函數(shù)，如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

#include <iostream>
using namespace std;

class A
{
private:
         int x;
public:
         A(){x=99;}
         A(int xx)
         {
                   cout<<"Call A(int xx)"<<endl;
                   x = xx;
         }
         A operator=(int xx)   //重載賦值運(yùn)算符運(yùn)算
         {
                   cout<<"Call A operator=(int xx)"<<endl;
                   x = xx;
                   return *this;
         }
};

int main()
{
         A a;
         a = 7;
}

程序運(yùn)行結(jié)果：
Call A operator=(int xx)

說(shuō)明在類(lèi)A中已經(jīng)有相應(yīng)賦值運(yùn)算符重載函數(shù)的時(shí)候，執(zhí)行賦值語(yǔ)句a = 7;程序會(huì)去調(diào)用類(lèi)A中相應(yīng)的賦值運(yùn)算符重載函數(shù)，而不會(huì)像上面原來(lái)那樣去調(diào)用有參構(gòu)造函數(shù)。

在此，我們可以對(duì)C++規(guī)則做出以下的判斷：
當(dāng)類(lèi)中沒(méi)有定義賦值運(yùn)算符重載成員函數(shù)時(shí)（注意，在未定義形參數(shù)據(jù)類(lèi)型為該類(lèi)類(lèi)型的賦值運(yùn)算符重載函數(shù)時(shí)，編譯器會(huì)自動(dòng)生成加入），當(dāng)程序執(zhí)行到某一賦值語(yǔ)句時(shí)，程序就會(huì)調(diào)用與賦值語(yǔ)句中右值類(lèi)型匹配的構(gòu)造函數(shù)，而把這右值當(dāng)作此構(gòu)造函數(shù)的實(shí)參。像最初的賦值語(yǔ)句a = 7，執(zhí)行時(shí)，實(shí)際做的操作是a(7)。而當(dāng)類(lèi)中有定義賦值運(yùn)算符重載成員函數(shù)，執(zhí)行賦值語(yǔ)句時(shí)，程序就只會(huì)去調(diào)用相應(yīng)的賦值運(yùn)算符重載函數(shù)。

當(dāng)明白上面的規(guī)則后，現(xiàn)在就可以回過(guò)來(lái)，討論為什么賦值運(yùn)算符不可以重載為類(lèi)的友元函數(shù)了。

我們知道友元函數(shù)不是類(lèi)的成員函數(shù)，它只是類(lèi)的“朋友“，具有訪問(wèn)把它聲明為“朋友”的類(lèi)的數(shù)據(jù)成員的權(quán)限而已。
那么當(dāng)把賦值運(yùn)算符重載為類(lèi)的友員函數(shù)，在程序中執(zhí)行類(lèi)對(duì)象的賦值語(yǔ)句時(shí)，程序就會(huì)出現(xiàn)兩種矛盾的選擇。

1、因?yàn)樗J(rèn)為類(lèi)中并沒(méi)有重載賦值運(yùn)算符的成員函數(shù)，所以它根據(jù)C++的規(guī)則，會(huì)去調(diào)用相應(yīng)的構(gòu)造函數(shù)。

2、但是在全局里，我們已經(jīng)重載了參數(shù)類(lèi)型為此類(lèi)類(lèi)型的賦值運(yùn)算符函數(shù)，而這賦值語(yǔ)句剛好和這函數(shù)匹配上了，根據(jù)C++的規(guī)則，也會(huì)去調(diào)用這函數(shù)。

程序是不允許有矛盾不確定選擇的，所以當(dāng)賦值運(yùn)算符重載為類(lèi)的友元函數(shù)時(shí)，編譯器就會(huì)提示錯(cuò)誤。

對(duì)于剩下的3個(gè)運(yùn)算符 ->, [], () 為什么不能重載為友元函數(shù)，也是跟上面一樣的道理。即編譯器發(fā)現(xiàn)當(dāng)類(lèi)中沒(méi)有定義這3個(gè)運(yùn)算符的重載成員函數(shù)時(shí)，就會(huì)自己加入默認(rèn)的運(yùn)算符重載成員函數(shù)。
例當(dāng)類(lèi)A中沒(méi)有定義運(yùn)算符->的重載成員函數(shù)，但是我們?nèi)匀豢梢詫?duì)類(lèi)A對(duì)象指針用->的形式調(diào)用指針指向的對(duì)象里的成員。像類(lèi)A里有成員函數(shù)f()，當(dāng)

復(fù)制代碼代碼如下:

A a;
A* p = &a;
 p->f();   //雖然類(lèi)A中沒(méi)有自己定義運(yùn)算符->重載成員函數(shù)，但這里仍可這樣使用

然而，當(dāng)我們把->運(yùn)算符重載為類(lèi)A的友元函數(shù)時(shí)，程序就會(huì)出現(xiàn)跟把賦值運(yùn)算符重載友元一樣的情況，即產(chǎn)生矛盾性。
聲明：以上僅為個(gè)人見(jiàn)解

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