所有的C++运算符都会返回值吗？

Question

我使用过的所有C++运算符都会返回某些东西，例如+运算符返回加法的结果。

所有C++运算符都会返回某些东西，还是有一些C++运算符不返回任何东西？

- user8240761

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这取决于你如何狭义地定义“运营商”这个词。 - molbdnilo

这不是标准强制要求的——例如，您可以实现+=返回void，但这并不推荐。此外，函数调用运算符也可以返回void，这是合法的。 - Mircea Ispas

问题的上下文是仅限于C++提供的类型，还是也包括用户定义的类型？ - Eljay

@user8240761 这仍然很广泛。我假设您指的是基本类型（bool，char，int等），但您是否还包括在标准库中定义的类型？（即std :: vector，std :: list等）。 - Martin York

@Martin York 不，我只是在询问基本类型。 - user8240761

Answer 1

不是所有的运算符都会返回结果。

虽然它们可能不是您想象中的运算符，但请注意，delete和delete[] C++“关键字”实际上是运算符；并且它们被定义为具有void返回类型-这意味着它们计算为无效（这不是“something”）。

来自cppreference：

void operator delete  ( void* ptr ) noexcept;
void operator delete[]( void* ptr ) noexcept;

- Adrian Mole

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我喜欢你的回答，让我以不同的方式思考这个问题。 delete表示删除单个对象，delete[]表示删除对象数组，throw表示抛出异常，(void)x;强制转换类型为void，逗号操作符的左侧是执行表达式而无返回结果，右侧是返回void的表达式，当使用throw作为其中一个分支时，?:三元运算符会抛出异常，dfri的operator void()（用户定义类型）和眠りネロク的void operator()()（用户定义类型）。 - Eljay

delete 运算符会销毁对象，然后调用 operator delete，这一点也让人感到困惑。因此，delete 运算符和 operator delete 是两个不同的东西 :( - Mooing Duck

不确定为什么你在谈论删除运算符时引用了删除函数，但无论如何。 - Deduplicator

delete *expression*会销毁对象，然后调用operator delete。 - NathanOliver

删除操作算不算运算符呢？我以为对象是对传递的对象进行操作的东西？删除操作不需要传递或创建任何对象就可以工作……就像printf一样。 - Yunfei Chen

@YunfeiChen 当然，delete和delete[]运算符需要有东西可以操作（一个操作数）：即由new或new[]运算符分配的内存指针。 - Adrian Mole

Answer 2

自定义类型的运算符可以被重载，以执行最奇怪的操作。

例如，+ 运算符会返回加法的结果。

但不一定如此：

#include <iostream>
struct foo {
    int value = 0;
    void operator+(int x) {
        value += x;
    }
};

int main () {
    foo f;
    f + 3;
}

这里的operator+将左侧加到了value成员中，其返回类型为void。这是一个虚构的例子，但通常从自定义运算符中不返回任何东西并不罕见。

我所知道的唯一需要返回值的可以进行重载的运算符是operator->。它必须返回一个原始指针或具有operator->的对象。

- 463035818_is_not_a_number

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operator->有些特殊，需要返回指针或者具有operator->的对象，不确定是否还有其他例外。 - 463035818_is_not_a_number

是的，这是唯一的限制。甚至比较运算符也不能使用 bool 类型。看起来真的很奇怪。 - bracco23

也许一个更实用的例子是表达式模板(Expression Templates)。例如，你可以创建一个矩阵库，其中operator*(Matrix const& left, Matrix const& right)返回的不是Matrix，而是MatrixMul，因此如果将其输入到operator+(Matrix const& left, MatrixMul const& right)中，该操作可以是融合乘加运算，这比先乘后加更有效率。 - Matthieu M.

@bracco23，坦率地说，我不这么认为，因为问题不在于返回什么，而在于是否返回了某些东西或没有返回。关于operator->的事情是相关的，也许我会加上它。 - 463035818_is_not_a_number

@DarrelHoffman 当 << 和 >> 被重载为 I/O 操作时，它们应该返回流以便你可以级联它们：stream << foo << bar; - Barmar

Answer 3

要挑剔一下的话，运算符不会返回任何东西。它们只是语言中用于创建表达式的词汇元素。现在，表达式有类型并且可能评估为值，我想这就是你所说的运算符“返回东西”的意思。

而且，确实如此。有些C++表达式的类型为void（因此不会评估为任何值）。有些很明显，有些则不是那么明显。一个好的例子是：

throw std::runtime_error()

throw是C++语法中的一个表达式。您可以在其他表达式中使用它，例如条件表达式。

return goodStatus() ? getValue() : throw std::runtime_error();

throw表达式的类型是void。显然，由于它只会导致执行迅速转移到其他地方，该表达式没有值。

- StoryTeller - Unslander Monica

Answer 4

所有内置的C++运算符都不会返回任何东西。重载的C++运算符之所以能够返回值，是因为运算符表示法是对一个函数调用的语法糖。

相反，所有运算符都求值得到一个具有明确定义的值和类型的结果。甚至函数调用运算符void operator()(/*params*/)也是一个void类型。

例如，+'a'是一个int类型，其值为在你的平台上编码的'a'字符的值。

如果你的问题是“C++运算符可以有void返回类型吗？”，那么答案肯定是可以的。

- Bathsheba

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@idclev463035818：我对术语“return”有疑议。在C ++中，唯一返回东西的是函数。表达式会被“求值”，而非“返回”。 - Bathsheba

类类型的运算符是返回某些内容的方法。 - 463035818_is_not_a_number

这是一个重要观点。粗糙的术语会导致混淆。+1。 - Pete Becker

@supercat——你的评论诋毁了许多辛勤工作的人，包括我。我们编写标准的人从未期望编译器编写者通过轮询其他编译器（无论是现在还是过去）来填补细节。标准的目标是明确定义C++编程语言的语法和语义，而不是完美无缺的结果；最新标准中解决了许多早期版本未涉及的问题，这源于经验，认识到当时根本无法看到的复杂性。 - Pete Becker

@Peter-ReinstateMonica，这是一个更加严谨的版本。表达式I++不返回值。如果i的类型是用户自定义类型，该表达式将被实现为operator++，它是一个返回值的函数。你称之为“语法糖”，我认为这是一个有重要影响的区别。 - Pete Becker

Answer 5

您实际上可以定义一个函数调用运算符返回空。例如：

struct Task {
   void operator()() const;
};

- ローウ

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你可以定义几乎任何运算符返回空值（但会面临由维护该代码的愤怒群众所带来的愤怒）。 - Yksisarvinen

@Yksisarvinen 但至少这一个潜在有用。 - Mark Ransom

Answer 6

operator void()：用户定义的转换函数，将类型T转换为void

您可以定义特殊的operator void()转换函数。编译器甚至会警告您，T到void的转换函数永远不会被使用：

#include <iostream>

struct Foo {
    operator void() { std::cout << "Foo::operator void()!"; }
    // warning: conversion function converting 'Foo' to 
    //          'void' will never be used
};
    
int main() {
    Foo f;
    (void)f;            // nothing
    f.operator void();  // Foo::operator void()!
}

根据[class.conv.fct]/1的规定：

[...] 转换函数永远不会被用于将一个（可能带有cv限定符的）对象转换为（可能带有cv限定符的）相同对象类型（或其引用），转换为该类型的（可能带有cv限定符的）基类（或其引用），或转换为（可能带有cv限定符的）void.¹¹⁷

⁽¹¹⁷⁾ 这些转换被视为标准转换，用于重载决议([over.best.ics]、[over.ics.ref])，因此也用于初始化([dcl.init])和显式转换。 转换为void不会调用任何转换函数([expr.static.cast])。即使从未直接调用执行转换，这些转换函数也可以被声明，并且通过调用基类中的虚拟转换函数可能会被访问到。

然而，正如上面所示，您仍然可以使用显式的.operator void()语法来调用它。

- dfrib

Answer 7

语言中定义的(内建的)运算符是用来执行不同种类计算的标记:

• 算术运算符(+,-,*,/)
• 自增/自减(++，--)
• 赋值运算符(=,+=,-=,*=,/=,%=,>>=,<<=,&=,^=,|=)
• 逻辑运算符(!,&&,||)
• 关系运算符(==,!=,>,<,>=,<=)
• 条件运算符?
• 逗号

等等。这个列表可能非常广泛。

在像这个或这个的语言参考中，这些并不一定被引用为返回某个东西，只是执行算术或逻辑操作，通过此方式修改变量的比较等。

由于这种操作会产生一些值，可以将其解释为运算符“返回”的值，但它不同于函数返回值。

另一方面，重载的运算符可以定义为具有某种类型的返回值，甚至可以是void类型，因此，不是所有的运算符都在C++中返回某个值。

- ram0nvaldez

Answer 8

我假设你是在谈论运算符函数，而不是语言中作为语法单元的运算符。

如果你在任何类型上重载运算符，你实际上可以返回任何你想要的东西。

这也很有道理，因为像*或()这样的操作有时候直观地不会返回它们的输入类型。想象一下将一个复数类型乘以一个实数类型，或者一个返回集合中某个元素的运算符。

你也可以重载++和--运算符以不返回任何东西，从而消除标准版本极易出错的副作用和表达式值混合的问题。

- Kafein

Answer 9

不。 考虑这两个例子：

int multiply (int a, int b) {
   return a*b;
}

void multiply_void(int a, int b) {
   cout << a*b;
//or cout << multiply(a,b);
}

第一个函数将返回一个整数值，该值可用于另一个函数。 该值被返回并存储在内存中，以便在必要时使用。如果不需要，则对人类不可见，只是在内存中保持。

第二个函数将输出到默认输出设备（通常为控制台）。 乘法运算符返回的值传递到输出设备。 multiply_void函数不返回实际值。

- Gokhan Dilek

Answer 10

C++运算符是否返回值取决于您如何使用它们。内置的C++运算符会返回一些值，除非强制返回void。

- user13986534