C++ ->操作符重载的思考 (Boolan学习笔记第八周)

C++操作符的重载的主要目的就是为了使用的方便，跟数学符号里面用’+’来代替’加’是一个道理。其实不重载操作符，专门写一个函数比如说Add()来代替’+’是可以的，但使用起来就像是c1.Add(c2)或是Add(c1,c2)这样的形式，非常不方便，也不直观。

一般而言，如果一个类重载了一个操作符，比如说”+”，那么类的实例a和b就可以用“+”来进行相加这个动作，也就是

a+b

会调用

a.operator+(b)

但是操作符->的重载稍微复杂一点。因为

a->b

会被解释为:

a.operator->()->b

注意: 这里的 . -> () 是同一优先级，按从左至右的顺序来决定先后。

我们可以看出上面有两个->。具体实现时，编译器会先调用a的->重载函数也就是

a.operator->()

如果该函数的返回值是一个指针，指向一个结构体其中含有b的话，那么

a.operator->()->b

里面的第2个->就不用重载了，直接返回b就可以了。
但如果该函数的返回值是一个对象，并且该对象也重载了->的话，那第2个->就会再次触发->()函数，换句话说，会导致像下面这样的链式调用
a.operator->().operator->()->b
如果
a.operator->().operator->()
还是返回一个对象，并且该对象也重载了->的话，上面第3个->又会调用一个.operator->()，也就是
a.operator->().operator->().operator->()->b

那么这种链式调用会到什么时候结束呢？答案是一直到返回一个指针，该指针指向的结构体真的含有b为止。那要是返回一个指针，但该指针指向的结构体不包含b呢？编译器就会报错啰。

还要注意的是，上面这个b不一定是成员变量，也可以是函数。
比如说a->b()，因为->和()都是优先级1，那么就按从左至右的顺序，也就是(a->b)()，(注意！操作符重载不影响操作符优先级！)，这里a的class里面如果重载了->的话，就会进行如上所述的链式调用，一直到->()函数返回一个指针，该指针指向一个结构体，并且该结构体真的有b函数。

下面借用
https://gist.github.com/CalciferLorain/8c7eca0f78749bd2c28a
里面的一个例子来说明：

#include <iostream>  
using namespace std;  

class A{  
public:  
    void action(){  
        cout << "Action in class A!" << endl;  
    }  
};  

class B{  
    A a;  
public:  
    A* operator->(){  
        return &a;  
    }  
    void action(){  
        cout << "Action in class B!" << endl;  
    }  
};  

class C{  
    B b;  
public:  
    B operator->(){  
        return b;  
    }  
    void action(){  
        cout << "Action in class C!" << endl;  
    }  
};  

int main(int argc, char *argv[])  
{  
    C* pc = new C;  
    pc->action();  
    C c;  
    c->action();   
    getchar();  
    return 0;  
}  

在Code::Block 8.02下面运行结果为
Action in class C!
Action in class A!

我们可以看出，第一个输出很简单，因为pc是C类的指针，而C类本来就定义了action()函数，所以pc->action()是调用C类里面的action()。第二个输出的话，c是一个object
c->action()
会导致调用
c.opertion->()->action()
而c.operation->()返回的是B类型的object b，那就会导致如下的链式调用
c.operation->().operation->()->action()
这里因为
c.operation->().operation->()返回的是&a指针，指向class A，而class A中刚好定义了action()，所以导致class A中的action()被调用。