c++ - 重载箭头运算符返回对象的地址而非对象？

Question

C++ Primer, Fifth Edition：这个类的最后一行，为何返回的是地址？我一直觉得应该是return this->operator*(); 才对啊。不是说p->mem 和(*p).mem应该是一样的吗？

class StrBlobPtr 
{
public:
    std::string& operator*() const    
    { 
        auto p = check(curr, "dereference past end");   
        return (*p)[curr];  // (*p) is the vector to which this object points    
    }    
    std::string* operator->() const    
    {
         // delegate the real work to the dereference operator     
         return & this->operator*();    
    }    // other members as before 
};

The dereference operator checks that curr is still in range and, if so, returns a reference to the element denoted by curr. The arrow operator avoids doing any work of its own by calling the dereference operator and returning the address of the element returned by that operator.

Answer 1

请看代码：定义了3个类，C包含B，B包含A。A、B、C都定义了一个action的成员函数。B和C都重载箭头操作符，不同的是B的重载箭头操作符返回的是A类对象的指针，而C的重载箭头操作符返回的是B类对象（也就是你的疑问所在地）。

#include <iostream>
using namespace std;

class A{
public:
    A()    { x = 1;}
    void action(){
        cout << "Action in class A!" << endl;
    }

public:
    int x;
};

class B{
    A a;
public:
    B()    { x =2; }
    A* operator->(){
        return &a;
    }
    void action(){
        cout << "Action in class B!" << endl;
    }
private:
    int x;
};

class C{
    B b;
public:
    C (){ x =3; }
    B operator->(){
        return b;
    }
    void action(){
        cout << "Action in class C!" << endl;
    }
private:
    int x;
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    C* pc = new C;
    pc->action();
    C c;
    c->action();
    int x = c->x;  
    std::cout<<x;

    getchar();
    return 0;
}

程序的输出：
Action in class C!
Action in class A!
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第一个输出比较好理解，就不解释了。对于第二个输出和第三个输出比较奇怪，为什么会是这样我们看看官方的约定描述：

重载箭头操作符必须返回指向类类型的指针，或者返回定义了自己的箭头操作符的类类型对象。

如果返回类型是指针，则内置箭头操作符可用于该指针，编译器对该指针解引用并从结果对象获取指定成员。如果被指向的类型没有定义那个成员，则编译器产生一个错误。

如果返回类型是类类型的其他对象（或是这种对象的引用），则将递归应用该操作符。编译器检查返回对象所属类型是否具有成员箭头，如果有，就应用那个操作符；否则，编译器产生一个错误。这个过程继续下去，直到返回一个指向带有指定成员的的对象的指针，或者返回某些其他值，在后一种情况下，代码出错。

这就解释了上面的操作c->action();的输出，因为 c-> 返回的是B类型而不是指针，所有程序会迭代操作B类型的->重载函数，此时返回的是A类型指针，那么此时不再迭代下去找到A的action()函数。如果A没有action()函数，就会出错。所以 c->action();这句代码的实际运行是这样的：c.operator->().operator->()->action();第三个输出也是同理c->x;实际运行是c.operator->().operator->()->x ，所有即使 C 的 x 变量是private 也不会影响程序，甚至警告都不会有。

在你的程序中如果返回的不是指针，那么程序会迭代查找 std::string的->操作 该操作返回的就是你执行 StrBlobPtr-> 操作的返回值，你觉得这是不是你希望的呢?也就是说如果返回的是类型而不是指针-> 会无限迭代下去直到返回的是指针然后再调用你开始指定的方法或者成员变量，这就是->所特有的不同的地方。