多載指定運算子

在前一章，我們學會了如何多載比較運算子，一種非常常用的運算子種類。

今天我們要來多載指定運算子 =，英文叫做 assignment operator，也叫做 copy assignment operator。

多載這個運算子讓我們可以客製化指定物件為某一個值的這個過程。

讓我們繼續看下去吧！

多載 =

因為這不是我們第一次多載運算子，因此，在這章我們就直接來看該如何多載 = 運算子吧！

這裡我們和之前一樣，使用 Dollars 作為我們的範例。

class Dollars
{
private:
    int m_dollars;

public:
    Dollars() {};
    Dollars(int dollars) : m_dollars{ dollars } {}
    Dollars& operator=(const Dollars& d);
    
    int getDollars() const { return m_dollars; }
};

Dollars& Dollars::operator=(const Dollars& d)
{
    m_dollars = d.getDollars();
    return *this;
}

int main() {
    Dollars d1{10};
    Dollars d2;
    
    d2 = d1;
    std::cout << d2.getDollars() << std::endl;

    return 0;
}

執行後，我們會看到這樣的輸出：

10

如果有好好讀完前面幾章的人，那你應該是非常清楚這樣的程式碼在做什麼～

這裡我就不介紹了，我們要來談一個更為重要的觀念！

指定運算子 v.s. 複製建構子

還不熟悉什麼是複製建構子的人，可以去看看這章 複製建構子 Copy Constructor。

這兩個東西做的事情非常像，因此常常有很多初學者搞不清楚這兩者的區別。

這兩個東西其實都是在賦予物件某個值，但賦予的手段有些許不同。

• 在複製建構子中，物件是先被創造，然後才被賦予值。
• 在指定運算子中，沒有物件被創造，被賦予值的物件是本來就存在的

我們來看這個稍微複雜一點的例子：

class Dollars {
private:
    int m_dollars; // 美元金額
    std::string m_currency; // 貨幣單位

public:
    // 預設建構子
    Dollars() : m_dollars(0), m_currency("USD") {
        std::cout << "呼叫預設建構子" << std::endl;
    }

    // 參數化建構子
    Dollars(int dollars, const std::string& currency) : m_dollars(dollars), m_currency(currency) {}

    // 複製建構子
    Dollars(const Dollars& other) : m_dollars(other.m_dollars), m_currency(other.m_currency) {
        std::cout << "呼叫複製建構子" << std::endl;
    }

    // 複製指定運算子
    Dollars& operator=(const Dollars& other) {
        std::cout << "呼叫複製指派運算子" << std::endl;
        if (this != &other) {
            m_dollars = other.m_dollars;
            m_currency = other.m_currency;
        }
        return *this;
    }

    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Dollars& dollars) {
        os << "金額：" << dollars.m_dollars << " " << dollars.m_currency;
        return os;
    }
};

int main() {
    // 使用參數化建構子創建實例
    Dollars dollar1(100, "USD");
    std::cout << dollar1 << std::endl;

    // 使用複製建構子從 dollar1 創建 dollar2
    Dollars dollar2 = dollar1;
    std::cout << dollar2 << std::endl;

    // 使用複製指定運算子將 dollar2 的值複製到 dollar3
    Dollars dollar3;
    dollar3 = dollar2;
    std::cout << dollar3 << std::endl;

    return 0;
}

執行程式碼後，我們可以看到這樣的輸出：

金額：100 USD
呼叫複製建構子
金額：100 USD
呼叫預設建構子
呼叫複製指派運算子
金額：100 USD

可以看到，在將 dollar1 複製給 dollar2 時，我們是使用複製建構子 Copy Constructor。

複製建構子「先」創造了 dollar2，「再」將 dollar1 的值複製過去。

而在將 dollar2 複製給 dollar3 時，我們是使用複製指定運算子 Copy Assignment Operator。

這是因為物件 dollar3 原本就已經存在了，指定運算子只是將 dollar2 的值複製過去而已。

隱藏的指定運算子

和複製建構子一樣，如果我們不多載指定運算子，C++ 編譯器會暗中幫我們生成一個。

也就是說，如果刪掉這段：

// 複製指定運算子
Dollars& operator=(const Dollars& other) {
    std::cout << "呼叫複製指派運算子" << std::endl;
    if (this != &other) {
        m_dollars = other.m_dollars;
        m_currency = other.m_currency;
    }
    return *this;
}

程式碼依然可以執行！

總結

這篇我們又學到了一個多載運算子的實際應用啦！

如何多載指定運算子我相信如果你們有看前幾章的話那肯定不難，重要的是要能分清楚 copy assignment operator 和 copy constructor 這兩個概念，以及程式碼什麼時候呼叫哪個！

這對於想要深刻理解 C++ 的人來說非常重要，因為這會涉及到記憶體的處理。

那這篇就到這裡啦！有學到東西的話歡迎留五星評價喔！