箭头-> 运算符重载如何在 C++ 内部工作？

Question

我了解正常的运算符重载。编译器可以直接将它们转换为方法调用。我对 -> 运算符不是很清楚。我正在编写我的第一个自定义迭代器，我觉得需要 -> 运算符。我看了一下stl源代码并实现了自己的喜欢它：

MyClass* MyClassIterator::operator->() const
{
    //m_iterator is a map<int, MyClass>::iterator in my code.
    return &(m_iterator->second);
}

然后我可以使用 MyClassIterator 的实例，例如：

myClassIterator->APublicMethodInMyClass().

看起来编译器在这里做了两个步骤。 1. 调用 ->() 方法获取一个临时的 MyClass* 变量。 2. 在临时变量上调用 APublicMethodInMyClass 使用它的 -> 操作符。

我的理解正确吗？

Answer 1

myClassIterator->APublicMethodInMyClass()

只不过是以下内容：

myClassIterator.operator->()->APublicMethodInMyClass()

对重载的operator-> 的第一次调用会为您获取某种类型的指针，该指针具有称为APublicMethodInMyClass() 的可访问（来自您的调用站点）成员函数。解析APublicMethodInMyClass()遵循通常的函数查找规则，当然要看是不是虚函数了。

不一定有临时变量；编译器可能会也可能不会复制&(m_iterator->second) 返回的指针。很可能，这将被优化掉。但不会创建 MyClass 类型的临时对象。

通常的警告也适用于m_iterator——确保您的调用不会访问无效的迭代器（例如，如果您使用的是vector）。

Answer 2

operator-> 在语言中具有特殊的语义，当重载时，它会将自身重新应用于结果。虽然其余的运算符只应用一次，但operator-> 将由编译器根据需要应用多次以获取原始指针并再次访问该指针所引用的内存。

struct A { void foo(); };
struct B { A* operator->(); };
struct C { B operator->(); };
struct D { C operator->(); };
int main() {
   D d;
   d->foo();
}

在前面的示例中，在表达式 d->foo() 中，编译器将获取对象 d 并将 operator-> 应用于它，这会产生一个类型为 C 的对象，然后它将重新应用该运算符以获得一个B的实例，重新申请并到达A*，之后它将取消引用该对象并获得指向的数据。

d->foo();
// expands to:
// (*d.operator->().operator->().operator->()).foo();
//   D            C            B           A*