为什么 operator = 返回 *this？答案

【问题标题】：Why does operator = return *this?为什么 operator = 返回 *this？
【发布时间】：2016-04-06 09:30:19
【问题描述】：

假设我想覆盖operator =，这样我就可以做类似的事情

Poly p1;  // an object representing a polynomial
Poly p2;  // another object of the same type    
p2 = p1;  // assigns all the contents of p1 to p2

然后在我的operator = 的实现中，我有这样的东西：

Poly& Poly::operator=(const Poly &source) {
    // Skipping implementation, it already works fine…
    return *this;
}

不要介意实现，它已经可以正常工作了。

我担心的是当你return *this 时会发生什么？我知道它返回对对象的引用，但这是怎么回事？

p2 = &p1

【问题讨论】：

由于I am just new to C++ 部分在一次编辑中丢失了，并且由于p2 = &p1 的变体在cmets 中重新出现... Poly& Poly::operator= 声明中的&意味着操作符返回一个引用 - 在这种情况下是对自身的引用，这正是 return *this; 所做的。另一方面，&p1 中的& 计算为p1 的地址，这是一个Poly* 指针，不能分配给Poly 对象。不要混淆& 在两种不同上下文中的两种含义。

标签： c++ assignment-operator copy-assignment

【解决方案1】：

你 return *this 这样你就可以编写普通的复合 C++ = 语句，例如：

Poly p1; //an object representing a polynomial
Poly p2;
Poly p2;

// ...

p3 = p2 = p1;  //assigns all the contents of p1 to p2 and then to p3

因为那句话基本上是：

p3.operator=(p2.operator=(p1));

如果p2.operator=(...) 没有return *this，那么您将没有任何意义可以传递给p3.operator=(...)。

【讨论】：

是的，我知道。但我担心的是当你返回 *this 时会发生什么？我的意思是，根据你的例子，它是这样工作的吗？ p3 = p2 = &p1; p3 = &p2;
@JudeMaranga 相应地编辑了答案。你不想使用p1 的地址（即 &p1），operator= 需要一个const Poly &source 所以*this 给你。
我明白你在里面想说什么。但是在 p3.operator=(...) return *this 之后，谁会得到这个返回值？
@JudeMaranga 就像42; 是一个有效的 C++ 语句一样。价值被丢弃。想想cout << "C++ throws unused " << "return values away" << endl;
@JudeMaranga 这就是return *this 的唯一原因。所以是的，如果你永远不会使用嵌套赋值，你不需要。但这是一个约定，最好坚持。如果你不知道，你会在未来的某个时候被咬。

【解决方案2】：

p2 = p1 是p2.operator=(p1) 的简写。它只是调用您的 operator= 函数，它返回对 p2 的引用，然后您将忽略它。为了清楚起见，我们称之为assign 而不是operator=：

Poly& Poly::assign(const Poly &source) {
    .
    .
    .
    return *this;
}

现在你可以写而不是p2 = p1

p2.assign(p1);

在这种情况下，调用assign 的结果将被忽略，但您不必忽略它。例如，你可以这样写：

p3.assign(p2.assign(p1));

使用operator= 而不是assign，这就变成了

p3 = (p2 = p1);

但由于赋值是右结合的，这也可以写成

p3 = p2 = p1;

这种能够一次执行多个赋值的形式最初来自 C，并且通过在 operator=() 中返回 *this 的约定保留在 C++ 中。

【讨论】：

返回的引用被忽略了？那么，如果返回值无论如何都会被忽略，为什么不让它无效呢？
@JudeMaranga：我已经扩展了我的答案以帮助解释。
@ChristianHackl：我做了一个小编辑。感谢您让我知道发生了什么。
@VaughnCato 为什么不返回一个常量引用呢？不是更安全吗？

【解决方案3】：

如果您无论如何都不需要链式分配（如其他答案所示），可能会试图让复制分配运算符返回void。毕竟，链式作业通常难以阅读和理解，因此不允许它们可能被视为一种改进。

然而，一个经常被忽视的方面是void operator=(Poly& const) 意味着您的类型将不再满足CopyAssignable concept，这需要T& 返回类型。

不符合CopyAssignable 概念的类型不能正式用于某些标准容器操作，例如std::vector::insert，这意味着以下看似无辜的代码会产生未定义的行为，即使它可能运行完全没问题：

#include <vector>

struct Poly
{
    void operator=(Poly const&) {} // Poly is not CopyAssignable
};

int main()
{
  std::vector<Poly> v;
  Poly p;
  v.insert(v.begin(), p); // undefined behaviour
}

正如 C++ 标准在第 17.6.4.8/2.3 节中解释的那样，它讨论了使用标准库的程序的约束：

(...) 在以下情况下效果是未定义：

(...) 用于在实例化 a 时用作模板参数的类型模板组件，如果对该类型的操作没有实现适用要求的语义子条款（...）。

当然，正是因为允许编译器忽略错误并使程序表现良好，与明显预期的行为相匹配的未定义行为。但这不是必须的。

您还应该考虑到您无法预测 Poly 类型的所有未来用途。有人可能会写一些模板函数，例如：

template <class T>
void f(T const& t)
{
    T t2;
    T t3 = t2 = t;
    // ...
}

然后，此函数将不适用于您的 Poly 类。

只要不违反这个 C++ 约定，你就不会遇到麻烦。

【讨论】：

【解决方案4】：

当你返回 *this 时会发生什么？

在您的示例 (p2 = p1;) 中，什么都没有。该方法将p1 复制到p2 并返回对“this”对象的引用，调用代码不使用该对象。

在p3 = p2 = p1; 等代码中，第一个调用是p2 = p1，它将p1 复制到p2 并返回对p2 的引用。然后调用代码从p2 的引用复制到p3（并忽略返回的对p3 的引用）。

（顺便说一句：您的单元测试是否确保p1 = p1 正常工作？很容易忘记这种情况！）

【讨论】：

如果你正确地实现了操作符，使用了复制和交换的习语，那么你根本不需要处理自赋值。事实上，if (this != &other) 通常是危险代码的标志。罕见的优化问题可能会例外。

【解决方案5】：

返回对目标对象的引用允许赋值链式（级联），类内的运算符重载遵循右关联（运算符重载规则点击here）

Poly a, b, c;
a = b = c;

【讨论】：