标签：c++重载操作符
重载操作符的本质
重载操作符，在C++中，占有很重要的位置，其本质，也是一般的函数，我们今天就来探讨重载操作符，看看他的真实面目。
重载操作符的目的，是为数据结构提供自己的操作方法，例如两个同类型的类相加，其规则到底是什么样的，就在重载操作符中定义。
我们先看一段简单的代码：
#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
int x;
int y;
A(int a=0,int b=0):x(a),y(b){};
A __stdcall operator +(A a)
{
A tmp;
tmp.x=x+a.x;
tmp.y=y+a.y;
returntmp;
}
};
int main()
{
A a(1,1),b(2,2),c;
c=a+b;
cout<<c.x<<endl;
cin.get();
return 0;
}这段代码，没有任何特殊的地方，关键是重载函数A __stdcall operator+(A a)在C++中，他的原型到底是什么样的呢？
下面的代码，是c=a+b;反汇编的结果：
//c=a+b; 01201402 mov eax,dword ptr [ebp-18h] 01201405 push eax 01201406 mov ecx,dword ptr [b] 01201409 push ecx 0120140A lea edx,[ebp-0FCh] 01201410 push edx 01201411 lea eax,[a] 01201414 push eax 01201415 call A::operator+ (120108Ch) 0120141A mov ecx,dword ptr [eax] 0120141C mov edx,dword ptr [eax+4] 0120141F mov dword ptr [c],ecx 01201422 mov dword ptr [ebp-28h],edx
我们可以看到，在调用重载操作符前（call A::operator+ (120108Ch)，到底需要做哪些准备：
1）将b参数的值，压住栈：
01201402 mov eax,dword ptr [ebp-18h] 01201405 push eax 01201406 mov ecx,dword ptr [b] 01201409 push ecx
2）将一个不知道的变量，压住栈（其实这个变量是一个指针，其类型和函数的返回类型一致）
0120140A lea edx,[ebp-0FCh] 01201410 push edx
3）将参数a的地址压入栈：
01201411 lea eax,[a] 01201414 push eax
4）调用函数
01201415 call A::operator+ (120108Ch)
由此我们基本可以推断，函数的原型大概如下：
A __stdcall Add(A* This,A* b,A c)
此时我们可以使用如下方法，来将重载操作函数，作为普通函数进行调用，见代码：
#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
int x;
int y;
A(int a=0,int b=0):x(a),y(b){};
A __stdcall operator +(A a)
{
A tmp;
tmp.x=x+a.x;
tmp.y=y+a.y;
returntmp;
}
A __stdcallshow(){};
};
union U
{
A (__stdcallA::*opt)(A);
A (__stdcall*fun)(A*,A*,A);
};
int main()
{
A a(1,1),b(2,2),c;
c=a+b;
U u;
u.opt=&A::operator+;
u.fun(&a,NULL,b);
cout<<c.x<<endl;
cin.get();
return 0;
}
此时，如果运行程序，将会出现错误，我们将这两个调用：c=a+b和u.fun(&a,NULL,b);的反汇编代码列出来：
//c=a+b; 00D21402 mov eax,dword ptr[ebp-18h] 00D21405 push eax 00D21406 mov ecx,dword ptr [b] 00D21409 push ecx 00D2140A lea edx,[ebp-118h] 00D21410 push edx 00D21411 lea eax,[a] 00D21414 push eax 00D21415 call A::operator+(0D2108Ch) 00D2141A mov ecx,dword ptr[eax] 00D2141C mov edx,dword ptr[eax+4] 00D2141F mov dword ptr [c],ecx 00D21422 mov dword ptr[ebp-28h],edx //u.fun(&a,NULL,b); 00D2142C mov esi,esp 00D2142E mov eax,dword ptr[ebp-18h] 00D21431 push eax 00D21432 mov ecx,dword ptr [b] 00D21435 push ecx 00D21436 push 0 00D21438 lea edx,[a] 00D2143B push edx 00D2143C lea eax,[ebp-108h] 00D21442 push eax 00D21443 call dword ptr [u] 00D21446 cmp esi,esp 00D21448 call @ILT+320(__RTC_CheckEsp) (0D21145h)
我们可以看到，u.fun(&a,NULL,b)；函数的调用前，多了下列的汇编语句：
00D2143C lea eax,[ebp-108h] 00D21442 push eax
这说明，函数的调用方式不对，我们将fun函数的原型，修改如下：
void(__stdcall *fun)(A*,A*,A);
整个代码如下：
#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
int x;
int y;
A(int a=0,int b=0):x(a),y(b){};
A __stdcall operator +(A a)
{
A tmp;
tmp.x=x+a.x;
tmp.y=y+a.y;
returntmp;
}
A __stdcallshow(){};
};
union U
{
A (__stdcallA::*opt)(A);
void (__stdcall *fun)(A*,A*,A);
};
int main()
{
A a(1,1),b(2,2),c;
c=a+b;
U u;
u.opt=&A::operator+;
u.fun(&a,&c,b);
cout<<c.x<<endl;
cin.get();
return 0;
}
这个运行结果没有问题！！！！说明我们猜对了！
大家观察下，此时，有两句代码做了修改：
void (__stdcall*fun)(A*,A*,A);
u.fun(&a,&c,b);
这是修改后代，这两个函数调用的汇编代码，调用前的汇编准备指令，完全一致！！！
//c=a+b; 01221402 mov eax,dword ptr[ebp-18h] 01221405 push eax 01221406 mov ecx,dword ptr [b] 01221409 push ecx 0122140A lea edx,[ebp-108h] 01221410 push edx 01221411 lea eax,[a] 01221414 push eax 01221415 call A::operator+(122108Ch) 0122141A mov ecx,dword ptr[eax] 0122141C mov edx,dword ptr[eax+4] 0122141F mov dword ptr [c],ecx 01221422 mov dword ptr[ebp-28h],edx //u.fun(&a,&c,b); 0122142E mov eax,dword ptr[ebp-18h] 01221431 push eax 01221432 mov ecx,dword ptr [b] 01221435 push ecx 01221436 lea edx,[c] 01221439 push edx 0122143A lea eax,[a] 0122143D push eax 0122143E call dword ptr [u]
我们还可以看到，c=a+b的反汇编语句，在函数被调用完后，多了个变量c的赋值过程。
01221415 call A::operator+(122108Ch) 0122141A mov ecx,dword ptr[eax] 0122141C mov edx,dword ptr[eax+4] 0122141F mov dword ptr [c],ecx 01221422 mov dword ptr[ebp-28h],edx
而使用u.fun(&a,&c,b)，则直接将函数结果，保存在了变量c中！执行效率更高！
这样，我们就可以确定，重载操作符A::operator+的原型是：
void (__stdcall*fun)(A*,A*,A);
且中间的一个变量可以用来接收函数的返回值，而函数本身编程了void类型。
总结：
C++中的重载操作符，本身也是一个普通的函数。注意，本例是在VC中完成的，对于其他编译器，可能会有不同的结果。从这个分析，我们也可以看出，C代码确实比C++代码要高效。
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