自增/自减运算符

来自cppreference.com
< cpp‎ | language

自增/自减运算符增加或减小对象的值。

运算符名 语法 可重载 原型示例(对于类 class T
类内定义 类外定义
前自增 ++a T& T::operator++(); T& operator++(T& a);
前自减 --a T& T::operator--(); T& operator--(T& a);
后自增 a++ T T::operator++(int); T operator++(T& a, int);
后自减 a-- T T::operator--(int); T operator--(T& a, int);
注解
  • 内建运算符的前置版本返回引用而后置版本返回,典型的用户定义重载也遵循该模式,从而使用户定义运算符可以与内建版本相同的方式使用。然而,用户定义重载中,能以任何类型为返回类型(包括 void)。
  • int 形参是用于区别运算符的前置和后置版本的空设形参。调用用户定义的运算符时,该形参中传递的值始终为零,但通过函数调用记法调用这个运算符时可以更改它(例如 a.operator++(2)operator++(a, 2))。

目录

[编辑] 解释

前自增前自减运算符增加或减小对象的值,并返回到其结果的引用。

后自增后自减创建对象的副本,增加或减小对象的值,并返回自增或自减前的副本。

[编辑] 内建的前置运算符

前置自增与自减表达式的形式为

++ 表达式
-- 表达式
1) 前置自增(前自增)
2) 前置自减(前自减)

内建前置自增或自减运算符的操作数 表达式 必须是非布尔的算术类型或指向完整对象类型的指针类型的可修改(非 const)左值。对于非布尔操作数,表达式 ++x 严格等价于 x += 1,而表达式 --x 严格等价于 x -= 1,即前置自增与自减是标识修改后的操作数的左值表达式。所有针对算术运算符定义的算术转换规则和指针算术规则都适用,并由此确定应用到操作数的隐式转换(若存在)以及表达式的返回类型。

若前自增运算符的运算数为 bool 类型,则它被设为 true (弃用) (C++17 前)

针对用户定义运算符的重载决议中,对于每个 bool 以外的可选地有 volatile 限定的算术类型 A,和对于每个可选地有 volatile 限定的指向可选地有 cv 限定的对象类型的指针 P,下列函数签名参与重载决议:

A& operator++(A&)
bool& operator++(bool&)
(弃用)(C++17 前)
P& operator++(P&)
A& operator--(A&)
P& operator--(P&)

[编辑] 内建的后置运算符

后置自增与自减表达式拥有形式

表达式 ++
表达式 --
1) 后置自增(后自增)
2) 后置自减(后自减)

内建后置自增或自减运算符的操作数 表达式 必须是非布尔的算术类型或指向完整对象类型的指针类型的可修改(非 const)左值。结果是操作数原值的纯右值副本。作为副作用,对于非布尔操作数,表达式 x++ 如同 x += 1 一般修改其操作数的值,而表达式 x-- 如同 x -= 1 一般修改其操作数的值。所有为算术运算符定义的算术转换规则和指针算术规则都适用,并由此确定应用到操作数的隐式转换(若存在)以及表达式的返回类型。

若后自增运算符的操作数为 bool 类型,则它被设为 true (弃用) (C++17 前)

针对用户定义运算符的重载决议中,对于每个 bool 以外的可选地有 volatile 限定的算术类型 A,和对于每个可选地有 volatile 限定的指向可选地有 cv 限定的对象类型的指针 P,下列函数签名参与重载决议:

A operator++(A&, int)
bool operator++(bool&, int)
(弃用)(C++17 前)
P operator++(P&, int)
A operator--(A&, int)
P operator--(P&, int)

[编辑] 示例

#include <iostream>
 
int main()
{
    int n1 = 1;
    int n2 = ++n1;
    int n3 = ++ ++n1;
    int n4 = n1++;
//  int n5 = n1++ ++;   // 错误
//  int n6 = n1 + ++n1; // 未定义行为
    std::cout << "n1 = " << n1 << '\n'
              << "n2 = " << n2 << '\n'
              << "n3 = " << n3 << '\n'
              << "n4 = " << n4 << '\n';
}

输出:

n1 = 5
n2 = 2
n3 = 4
n4 = 4

[编辑] 注解

因为涉及到了副作用,所以必须谨慎使用内建的自增和自减运算符,以避免违背定序规则所致的未定义行为。

由于后自增和后自减期间会构造对象的临时副本,故在不使用返回值的语境中前自增前自减运算符通常更有效率。

[编辑] 标准库

自增和自减运算符对许多标准库类型重载。特别是每个迭代器 (LegacyIterator) 都重载了 operator++,而且每个双向迭代器 (LegacyBidirectionalIterator) 都重载了 operator--,即便这些运算符对于某些特定迭代器是无操作的。

对算术类型的重载
令原子值增加或减少一
(std::atomic 的公开成员函数) [编辑]
递增或递减滴答计数
(std::chrono::duration 的公开成员函数) [编辑]
对迭代器类型的重载
推进迭代器
(std::raw_storage_iterator 的公开成员函数) [编辑]
推进或回退迭代器
(std::reverse_iterator 的公开成员函数) [编辑]
推进或回退迭代器
(std::move_iterator 的公开成员函数) [编辑]
无操作
(std::front_insert_iterator 的公开成员函数) [编辑]
无操作
(std::back_insert_iterator 的公开成员函数) [编辑]
无操作
(std::insert_iterator 的公开成员函数) [编辑]
推进迭代器
(std::istream_iterator 的公开成员函数) [编辑]
无操作
(std::ostream_iterator 的公开成员函数) [编辑]
推进迭代器
(std::istreambuf_iterator 的公开成员函数) [编辑]
无操作
(std::ostreambuf_iterator 的公开成员函数) [编辑]
推进迭代器到下一个匹配
(std::regex_iterator 的公开成员函数) [编辑]
推进迭代器到下一个子匹配
(std::regex_token_iterator 的公开成员函数) [编辑]

[编辑] 参阅

运算符优先级

运算符重载

常见运算符
赋值 自增
自减
算术 逻辑 比较 成员访问 其他

a = b
a += b
a -= b
a *= b
a /= b
a %= b
a &= b
a |= b
a ^= b
a <<= b
a >>= b

++a
--a
a++
a--

+a
-a
a + b
a - b
a * b
a / b
a % b
~a
a & b
a | b
a ^ b
a << b
a >> b

!a
a && b
a || b

a == b
a != b
a < b
a > b
a <= b
a >= b
a <=> b

a[b]
*a
&a
a->b
a.b
a->*b
a.*b

a(...)
a, b
? :

特殊运算符

static_cast 转换一个类型为另一相关类型
dynamic_cast 在继承层级中转换
const_cast 添加或移除 cv 限定符
reinterpret_cast 转换类型到无关类型
C 风格转型static_castconst_castreinterpret_cast 的混合转换一个类型到另一类型
new 创建有动态存储期的对象
delete 销毁先前由 new 表达式创建的对象,并释放其所拥有的内存区域
sizeof 查询类型的大小
sizeof... 查询形参包的大小(C++11 起)
typeid 查询类型的类型信息
noexcept 查询表达式是否能抛出异常(C++11 起)
alignof 查询类型的对齐要求(C++11 起)

自增/自减运算符C 文档