C++解析(19)：函数对象、关于赋值和string的疑问
0.目录
1.函数对象
2.重载赋值操作符
3.string类
4.小结
1.函数对象
编写一个函数：
- 函数可以获取斐波那契数列每项的值
- 每调用一次返回一个值
- 函数可根据需要重复使用
实现功能：
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int fib()
{
static int a0 = 0;
static int a1 = 1;
int ret = a1;
a1 = a0 + a1;
a0 = ret;
return ret;
}
int main()
{
for(int i=0; i<10; i++)
{
cout << fib() << endl;
}
cout << endl;
for(int i=0; i<5; i++)
{
cout << fib() << endl;
}
return 0;
}
运行结果为：
[root@bogon Desktop]# g++ test.cpp
[root@bogon Desktop]# ./a.out
1
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存在的问题——函数一旦开始调用就无法重来：
- 静态局部变量处于函数内部，外界无法改变
- 函数为全局函数，是唯一的，无法多次独立使用
- 无法指定某个具体的数列项作为初始值
函数对象：
- 使用具体的类对象取代函数
- 该类的对象具备函数调用的行为三个字
- 构造函数指定具体数列项的起始位置
- 多个对象相互独立的求解数列项
函数调用操作符（( )）：
只能通过类的成员函数重载
可以定义不同参数的多个重载函数
最终解决方案——把类的对象当作函数使用：
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Fib
{
int a0;
int a1;
public:
Fib()
{
a0 = 0;
a1 = 1;
}
Fib(int n)
{
a0 = 0;
a1 = 1;
for(int i=2; i<=n; i++)
{
int t = a1;
a1 = a0 + a1;
a0 = t;
}
}
int operator () ()
{
int ret = a1;
a1 = a0 + a1;
a0 = ret;
return ret;
}
};
int main()
{
Fib fib;
for(int i=0; i<10; i++)
{
cout << fib() << endl;
}
cout << endl;
for(int i=0; i<5; i++)
{
cout << fib() << endl;
}
cout << endl;
Fib fib2(10);
for(int i=0; i<5; i++)
{
cout << fib2() << endl;
}
return 0;
}
运行结果为：
[root@bogon Desktop]# g++ test.cpp
[root@bogon Desktop]# ./a.out
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1
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13
21
34
55
89
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610
55
89
144
233
377
2.重载赋值操作符
什么时候需要重载赋值操作符？编译器是否提供默认的赋值操作？
- 编译器为每个类默认重载了赋值操作符
- 默认的赋值操作符仅完成浅拷贝
- 当需要进行深拷贝时必须重载赋值操作符
- 赋值操作符与拷贝构造函数有相同的存在意义
示例：
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Test
{
int* m_pointer;
public:
Test()
{
m_pointer = NULL;
}
Test(int i)
{
m_pointer = new int(i);
}
Test(const Test& obj)
{
m_pointer = new int(*obj.m_pointer);
}
Test& operator = (const Test& obj)
{
if( this != &obj )
{
delete m_pointer;
m_pointer = new int(*obj.m_pointer);
}
return *this;
}
void print()
{
cout << "m_pointer = " << hex << m_pointer << endl;
}
~Test()
{
delete m_pointer;
}
};
int main()
{
Test t1 = 1;
Test t2;
t2 = t1;
t1.print();
t2.print();
return 0;
}
运行结果为：
[root@bogon Desktop]# g++ test.cpp
[root@bogon Desktop]# ./a.out
m_pointer = 0x252f010
m_pointer = 0x252f030
（在C语言中支持自赋值，于是C++为了兼容C语言，也得支持自赋值。于是在重载赋值操作符的时候，也得处理自赋值的情况。）
问题分析：
一般性原则：
重载赋值操作符，必然需要实现深拷贝！！！
编译器默认提供的函数：
3.string类
下面的代码输出什么？为什么？
示例：
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
string s = "12345";
const char* p = s.c_str();
cout << p << endl;
s.append("abced"); // p 成为了野指针
cout << p << endl;
return 0;
}
运行结果为：
[root@bogon Desktop]# g++ test.cpp
[root@bogon Desktop]# ./a.out
12345
12345
问题分析：
下面的程序输出什么？为什么？
示例：
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
const char* p = "12345";
string s = "";
s.reserve(10);
// 不要使用 C 语言中的方式操作 C++ 中的字符串
for(int i=0; i<5; i++)
{
s[i] = p[i];
}
cout << s << endl;
for(int i=0; i<5; i++)
{
cout << s[i] << endl;
}
return 0;
}
运行结果为空：
[root@bogon Desktop]# g++ test.cpp
[root@bogon Desktop]# ./a.out
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5
问题分析：
改进后：
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
const char* p = "12345";
string s = "";
s = p;
cout << s << endl;
return 0;
}
运行结果为：
[root@bogon Desktop]# g++ test.cpp
[root@bogon Desktop]# ./a.out
12345
4.小结
- 函数调用操作符（( )）是可重载的
- 函数调用操作符只能通过类的成员函数重载
- 函数调用操作符可以定义不同参数的多个重载函数
- 函数对象用于在工程中取代函数指针
- 在需要进行深拷贝的时候必须重载赋值操作符
- 赋值操作符和拷贝构造函数有同等重要的意义
- string类通过一个数据空间保存字符数据
- string类通过一个成员变量保存当前字符串的长度
- C++开发时尽量避开C语言中惯用的编程思想
