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cpp自学 day2（—＞运算符）

news 来源：原创 2025/6/9 6:32:49

#include <iostream> // 用于输入输出，如 std::cout, std::endl
#include <string>   // 图片中包含此头文件，尽管在此示例中未使用// 定义 Entity 类，这是 ScopedPtr 将要管理的类型
class Entity {
public:int x; // Entity 类的一个公共成员变量// Entity 类的默认构造函数Entity() : x(0) { // 初始化 x 为 0std::cout << "Entity 构造" << std::endl;}// Entity 类的析构函数~Entity() {std::cout << "Entity 析构" << std::endl;}// Entity 类的一个公共成员函数void Print() const { // const 表示此函数不会修改对象的状态std::cout << "Hello! x = " << x << std::endl;}
};// 定义 ScopedPtr 类，一个简单的智能指针模拟
class ScopedPtr {
private:Entity* m_Obj; // 内部封装一个裸指针，指向 Entity 对象public:// 构造函数：接受一个 Entity* 裸指针，接管其所有权ScopedPtr(Entity* entity): m_Obj(entity) // 使用成员初始化列表初始化 m_Obj{// 构造函数体为空，因为初始化已在成员初始化列表中完成std::cout << "ScopedPtr 构造，管理地址: " << m_Obj << std::endl;}// 析构函数：当 ScopedPtr 对象销毁时，自动释放其管理的 Entity 对象~ScopedPtr() {if (m_Obj) { // 确保 m_Obj 不是空指针，避免对空指针进行 deletestd::cout << "ScopedPtr 析构，释放地址: " << m_Obj << std::endl;delete m_Obj; // 释放 m_Obj 指向的内存m_Obj = nullptr; // 将指针置空，防止悬空指针}}// 重载 operator->() (箭头运算符)// 作用：允许通过 ScopedPtr 对象像访问指针一样访问 Entity 对象的成员// 返回值：通常返回内部管理的裸指针Entity* operator->() {return m_Obj; // 返回内部存储的 Entity* 裸指针}// 重载 GetObject() 方法，返回内部裸指针Entity* GetObject() { return m_Obj; }// 禁用复制构造函数和复制赋值运算符，以实现独占所有权（类似 std::unique_ptr）// 防止多个 ScopedPtr 共同管理同一块内存，导致重复释放。ScopedPtr(const ScopedPtr&) = delete;ScopedPtr& operator=(const ScopedPtr&) = delete;
};int main() {// 创建一个 ScopedPtr 对象 'entity'，它将管理一个新创建的 Entity 对象。// 使用直接初始化语法，这是创建智能指针的推荐方式。ScopedPtr entity(new Entity());// 通过重载的 operator->() 访问 Entity 对象的成员函数 Print()// 编译时，entity->Print() 会被翻译为 (entity.operator->())->Print();entity->Print();// 访问 Entity 对象的成员变量 x (通过 operator->())entity->x = 20; // 修改 x 的值entity->Print(); // 再次打印，确认 x 已被修改// 暂停程序，等待用户输入，以便观察输出和析构过程std::cin.get();// main 函数结束时，'entity' 对象会离开作用域，// 其 ScopedPtr 类的析构函数会自动被调用，从而自动释放它所管理的 Entity 对象，避免内存泄漏。return 0;
}

看着代码学习

重载->运算符

解析 entityPtr->Print(); 这行代码的执行过程：

当编译器看到 entityPtr->Print() 时，它知道 entityPtr 是一个 ScopedPtr 类的对象，而不是一个裸指针。
于是，编译器会寻找 ScopedPtr 类中是否有 operator->() 的重载。
它找到了你定义的 Entity* operator->() 函数。
编译器会调用 entityPtr.operator->()。
entityPtr.operator->() 执行，并返回 entityPtr 内部存储的那个 Entity* 类型的裸指针（即 m_Obj 的值）。
然后，编译器会拿这个返回的 Entity* 裸指针，再对其应用 ->Print() 操作，最终调用到 Entity 类的 Print() 函数。

用箭头运算符获取内存中某值的偏移量笔记

目的： 这种技巧主要用于在编译时计算结构体（或类）成员相对于该结构体（或类）起始地址的偏移量。

核心思想： 利用 C/C++ 编译器在处理结构体成员访问时的特性，即编译器在编译阶段就已知结构体的内存布局和成员的相对位置。它不会真的去解引用一个空指针，而是计算成员的偏移量。
语法示例：
struct Vector3
{float x, y, z;
};int main()
{// 计算 Vector3 结构体中成员 z 的偏移量int offset = (int)(&((Vector3*)nullptr)->z); // 1749396158901.pngstd::cout << offset << std::endl;// ...
}
解析步骤：

(Vector3*)nullptr: 将空指针 nullptr 强制转换为指向 Vector3 类型的指针。
((Vector3*)nullptr)->z: 使用箭头运算符 -> 访问 Vector3 结构体中的成员 z。此时编译器会根据 Vector3 的定义，确定 z 相对于结构体起始地址的偏移量。
&(...): & 是取地址运算符，它获取的是 z 成员的地址。由于我们是基于 nullptr（地址 0）进行的操作，这个“地址”实际上就是 z 相对于结构体起始的偏移量。
(int): 将计算得到的偏移量（通常是 size_t 类型）强制转换为 int 类型以便打印。