C++箭頭（->）運算符的重載

箭頭操作符(->)的通常用法是，使用一個類對象的指針來調用該指針所指對象的成員。左操作數為對象指針(this)，右操作數為該對象的成員名稱。定義重載箭頭操作符之後看起來就有點特別，可以用類對象的指針來調用，也可以用類對象直接調用。重載箭頭操作符必須定義為類成員函數。

箭頭操作符與眾不同。它可能表現得像二元操作符一樣：接受一個對象和一個成員名。對對象解引用以獲取成員。不管外表如何，箭頭操作符不接受顯式形參。這裡沒有第二個形參，因為 -> 的右操作數不是表達式，相反，是對應著類成員的一個標識符。沒有明顯可行的途徑將一個標識符作為形參傳遞給函數，相反，由編譯器處理獲取成員的工作。

1 箭頭操作符的調用過程

當這樣編寫時：

     point->action();

由於優先級規則，它實際等價於編寫：

     (point->action)();

    換句話說，我們想要調用的是對 point->action 求值的結果。編譯器這樣對該代碼進行求值：

（1）.如果 point 是一個指針，指向具有名為 action 的成員的類對象，則編譯器將代碼編譯為調用該對象的 action 成員（默認語義）。

（2）.否則，如果 point(注：中文版primer誤寫為action) 是定義了 operator-> 操作符的類的一個對象，則 point->action 與 point.operator->()->action 相同。即，執行 point 的 operator->()，然後使用該結果重復這三步。（遞歸調用）

（3）.否則，代碼出錯。

總結：通過箭頭（->）操作符的執行過程，我們可以得到結論“重載箭頭操作符必須返回指向類類型的指針，或者返回定義了自己的箭頭操作符的類類型對象。”返回前者用於執行編譯器默認語義終結箭頭運算符的調用（如果返回類型是指針，則內置箭頭操作符可用於該指針，編譯器對該指針解引用並從結果對象獲取指定成員），返回後者用於遞歸調用。（如果返回類型是類類型的其他對象（或是這種對象的引用），則將遞歸應用該操作符。編譯器檢查返回對象所屬類型是否具有成員箭頭，如果有，就應用那個操作符；否則，編譯器產生一個錯誤。這個過程繼續下去，直到返回一個指向帶有指定成員的的對象的指針，或者返回某些其他值，在後一種情況下，代碼出錯。）

2. 實例分析

根據理解，定義了3個類，C包含B，B包含A。A、B、C都定義了一個action的成員函數。B和C都重載箭頭操作符，不同的是B的重載箭頭操作符返回的是A類對象的指針，而C的重載箭頭操作符返回的是B類對象。

1.

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1. #include <iostream>  
   
2. using namespace std;  
    
3.   
    
4. class A{  
    
5. public:  
    
6.     void action(){  
    
7.         cout << "Action in class A!" << endl;  
    
8.     }  
    
9. };  
    
10.   
     
11. class B{  
     
12.     A a;  
     
13. public:  
     
14.     A* operator->(){  //返回指針
     
15.         return &a;  
     
16.     }  
     
17.     void action(){  
     
18.         cout << "Action in class B!" << endl;  
     
19.     }  
     
20. };  
     
21.   
     
22. class C{  
     
23.     B b;  
     
24. public:  
     
25.     B operator->(){  //返回對象
     
26.         return b;  
     
27.     }  
     
28.     void action(){  
     
29.         cout << "Action in class C!" << endl;  
     
30.     }  
     
31. };  
     
32.   
     
33. int main(int argc, char *argv[])  
     
34. {  
     
35.     C* pc = new C;  
     
36.     pc->action();  //指針調用(使用默認語義)
     
37.     C c;  
     
38.     c->action();   //對象調用（使用重載語義）
     
39.     getchar();  
     
40.     return 0;  
     
41. }  

 上面代碼輸出結果是：

Action in class C!
Action in class A!

其中的代碼

 C* pc = new C;
 pc->action();

輸出的結果是

Action in class C!

這個結果比較好理解，pc是類對象指針，此時的箭頭操作符使用的是內置含義，對pc解引用然後調用對象的成員函數action。

 而下面的代碼

 C c;
 c->action();

輸出的結果是

Action in class A!

 其實c->action();的含義與c.operator->().operator->()->action();相同。

c是對象，c後面的箭頭操作符使用的是重載箭頭操作符，即調用類C的operator->()成員函數。此時返回的是類B的對象，所以調用類B的operator->()成員函數，B的operator->()返回的是指針，所以現在可以使用內置箭頭操作符了。對B的operator->()返回的指針進行解引用，然後調用解引用後的對象的成員函數action，此時調用的就是類A的action()。這裡存在一個遞歸調用operator->()的過程，最後再使用一次內置含義的箭頭操作符。

總結：對箭頭（->）運算符的調用，最終都要歸結到對指針自身的（->）調用。