运算符 = 的 C++ 结果在返回 *this 后发生变化

Question

在这里，我有一个非常简单的程序，可以将值从一个对象移动到另一个对象，确保从获取它的对象中删除该值（留下“0”）。

#include <iostream>

struct S
{
    S(char val) : m_val(val) {}
    S& operator=(S&& other) noexcept
    {
        this->m_val = other.m_val;
        other.m_val = '0';

        return *this;
    }
    char m_val = '0';
};

int main()
{
    S a('a');
    S b('b');

    std::cout << "a.m_val = '" << a.m_val << "'" << std::endl;
    std::cout << "b.m_val = '" << b.m_val << "'" << std::endl;

    a = std::move(b);

    std::cout << "a.m_val = '" << a.m_val << "'" << std::endl;
    std::cout << "b.m_val = '" << b.m_val << "'" << std::endl;

    return 0;
}

正如所料，这个程序的输出是：

a.m_val = 'a'
b.m_val = 'b'
a.m_val = 'b'
b.m_val = '0'

'b' 的值从对象 b 转移到对象 a，留下一个 '0'。 现在，如果我用一个模板（希望）自动执行移动和删除业务来概括这一点，这就是我最终得到的......（当然是精简的）。

#include <iostream>

template<typename T>
struct P
{
    P<T>& operator=(P<T>&& other) noexcept
    {
        T& thisDerived = static_cast<T&>(*this);
        T& otherDerived = static_cast<T&>(other);

        thisDerived = otherDerived;
        otherDerived.m_val = '0';

        return *this;
    }
protected:
    P<T>& operator=(const P<T>& other) = default;
};

struct S : public P<S>
{
    S(char val) : m_val(val) {}

    char m_val = '0';
};

int main()
{
    S a('a');
    S b('b');

    std::cout << "a.m_val = '" << a.m_val << "'" << std::endl;
    std::cout << "b.m_val = '" << b.m_val << "'" << std::endl;

    a = std::move(b);

    std::cout << "a.m_val = '" << a.m_val << "'" << std::endl;
    std::cout << "b.m_val = '" << b.m_val << "'" << std::endl;

    return 0;
}

运行时，输出为：

a.m_val = 'a'
b.m_val = 'b'
a.m_val = '0'
b.m_val = '0'

哦哦！不知何故，两个对象都被“删除”了。当我逐步浏览移动赋值运算符代码的主体时......一切似乎都很好！ a.m_val 是 'b' 就像我们期望的那样......直到 return *this; 声明。一旦它从函数返回，这个值突然被设置回“0”。 谁能解释一下为什么会这样？

Answer 1

P<T>& operator=(P<T>&& other) noexcept

这是此模板类的显式移动赋值运算符。

struct S : public P<S> {

这个子类继承自这个模板类。 P<S> 是它的父类。

这个子类没有显式的移动赋值运算符，因此您的 C++ 编译器会为您创建一个默认的移动赋值运算符，因为这就是 C++ 的工作方式。默认的移动赋值操作符调用父类的移动赋值操作符，然后默认的移动赋值操作符对这个类的所有成员进行移动赋值。

仅仅因为父类有一个显式的移动赋值运算符（你的移动赋值运算符）不会使 this 子类的默认移动赋值运算符消失。 S 的默认移动赋值运算符实际上是这个，非常 松散地说：

S &operator=(S &&other)
{
    P<S>::operator=(std::move(other));
    this->m_val=std::move(other.m_val);

    return *this;
}

这是您从 C++ 编译器免费获得的。您的 C++ 编译器为您的类提供如此有用的默认移动赋值运算符不是很好吗？

a = std::move(b);

这实际上最终调用了上面的默认移动赋值运算符。

首先调用父类的移动赋值运算符，即您编写的那个。

这实际上将other.m_val 设置为'0'。

当它返回时，这个默认的移动赋值运算符还将this->m_val设置为'0'。

Answer 2

问题是S有一个implicitly generated move assignment operator，它调用基类的移动赋值操作符（即P<T>::operator=），然后对成员执行member-wise move assignment（即S::m_val） .在P<T>::operator=中，other.m_val已经被分配给'0'，然后又回到S::operator=this->m_val被other.m_val分配，也变成了'0'。

您可以为S 定义一个用户定义的移动赋值运算符，并且不需要调用基类版本。例如

struct S : public P<S>
{
    S(char val) : m_val(val) {}

    char m_val = '0';

    S& operator=(S&& other) {
        P<S>::operator=(other);
        return *this;
    }
};

LIVE