C++ 自增、自減運算符的重載和性能分析

1.重載的形式

自增運算符和自減運算符是有「前置」和「后置」之分的，如：

a++  // 后置自增運算符
++a  // 前置自增運算符

b--  // 后置自減運算符
--b  // 前置自減運算符

為了區分所重載的是「前置」運算符還是「后置」運算符，C++規定：

「前置」運算符作為一元運算符重載，重載為成員函數的形式如下：

// 前置自增運算符的重載函數，函數參數是空
T & operator++();

// 前置自減運算符的重載函數，函數參數是空
T & operator--();

后置」運算符作為二元運算符重載，多寫一個沒用的參數，重載為成員函數的形式如下：

// 后置自增運算符的重載函數，多一個沒用的參數
T  operator++(int);

// 后置自減運算符的重載函數，多一個沒用的參數
T  operator--(int);

返回值的討論

「前置」和「后置」運算符重載函數如下：

注意到區別了嗎？那么問題來了：

為什么「前置」運算符返回的是引用 & ？
為什么「后置」運算符返回的是普通的對象（臨時對象）？

主要是因為為了保持原本 C++ 前置和后置運算符的特性。

前置運算符的特性

int a = 0

// (++a) = 5; 
// 可以拆解成:
// 1. a = a + 1; 
// 2. a = 5;
(++a) = 5; // 前置++

a 先自增 +1 后， a 的值就為 1 ，然后再參與 a=5 的運算，所以最后 a的值是 5。

這說明 (++a) 返回的是自增后 a 變量，a 變量在后續運算過程中，a 變量的值會被修改，所以前置運算符的重載函數的返回值必須是引用 &。

后置運算符的特性

而后置運算符，是不能作為左值的，也就是 (a++) = 5; 是不成立的，所以后置運算符的重載函數的返回值就是普通的對象。

重載函數的編寫

在自己的定義的類，實現對象自增、自減功能，如下具體的使用：

int main()
{
    CDemo d(10);
    cout << d++ << ","; // 等價于 d.operator++(0);
    cout << d << ",";

    cout << ++d << ","; // 等價于 d.operator++();
    cout << d << ",";

    cout << d-- << ","; // 等價于 d.operator--(0);
    cout << d << ",";

    cout << --d << ","; // 等價于 d.operator--();
    cout << d << endl;

    return 0;
}

輸出結果：