MyUniquePtr解引用运算符operator*和箭头运算符operator-＞

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你希望我为MyUniquePtr中重载的解引用运算符operator*和箭头运算符operator->编写一个完整的测试案例，直观展示这两个运算符的使用方式和效果，这是理解智能指针核心行为的关键！

完整测试案例代码

我会先给出可直接编译运行的完整代码，包含MyUniquePtr的完整实现（带*/->重载），以及针对性的测试逻辑：

#include<iostream>#include<string>// 完整的MyUniquePtr实现（包含*和->重载）template<typenameT>classMyUniquePtr{public:// 普通构造：接管裸指针explicitMyUniquePtr(T*ptr=nullptr)noexcept:m_ptr(ptr){}// 禁用拷贝（unique_ptr核心特性）MyUniquePtr(constMyUniquePtr&)=delete;MyUniquePtr&operator=(constMyUniquePtr&)=delete;// 移动构造（必须noexcept，适配vector）MyUniquePtr(MyUniquePtr&&other)noexcept{m_ptr=other.m_ptr;other.m_ptr=nullptr;// 原对象置空，避免重复析构}// 移动赋值MyUniquePtr&operator=(MyUniquePtr&&other)noexcept{if(this!=&other){// 防止自赋值deletem_ptr;// 释放当前资源m_ptr=other.m_ptr;other.m_ptr=nullptr;}return*this;}// 析构：释放资源~MyUniquePtr()noexcept{deletem_ptr;m_ptr=nullptr;}// 重载解引用运算符：*ptr 访问对象本身T&operator*()constnoexcept{return*m_ptr;// 返回对象的引用，支持读写（const版本则返回const引用）}// 重载箭头运算符：ptr->func() 访问对象的成员T*operator->()constnoexcept{returnm_ptr;// 返回裸指针，编译器会自动拼接->调用成员}// 辅助函数：获取裸指针（验证用）T*get()constnoexcept{returnm_ptr;}private:T*m_ptr;// 管理的裸指针};// 测试用的业务类：包含成员变量和成员函数，方便测试*和->classPerson{public:// 构造函数：初始化成员Person(conststd::string&name,intage):m_name(name),m_age(age){std::cout<<"[Person构造] "<<m_name<<" ("<<m_age<<"岁)\n";}// 成员函数：展示信息voidshowInfo()const{std::cout<<"[Person信息] 姓名："<<m_name<<"，年龄："<<m_age<<"\n";}// 成员函数：修改年龄voidsetAge(intnew_age){m_age=new_age;std::cout<<"[Person修改] "<<m_name<<"的年龄改为："<<m_age<<"岁\n";}// 析构函数：验证资源释放~Person(){std::cout<<"[Person析构] "<<m_name<<"\n";}// 公开成员变量（方便测试*运算符直接访问）std::string m_name;intm_age;};// 主函数：测试*和->运算符intmain(){std::cout<<"===== 测试1：创建MyUniquePtr指向Person实例 =====\n";// 创建智能指针，接管Person对象MyUniquePtr<Person>ptr(newPerson("张三",25));std::cout<<"\n===== 测试2：使用operator*（解引用） =====\n";// 1. *ptr 访问对象本身，调用成员函数(*ptr).showInfo();// 2. *ptr 直接修改成员变量（因为返回的是引用）(*ptr).m_age=26;std::cout<<"[直接修改] 年龄改为26岁后：";(*ptr).showInfo();std::cout<<"\n===== 测试3：使用operator->（箭头） =====\n";// 1. ptr-> 调用成员函数（更简洁的写法，等价于(*ptr).func()）ptr->showInfo();// 2. ptr-> 调用修改成员的函数ptr->setAge(27);// 3. ptr-> 直接访问成员变量std::cout<<"[箭头访问] 姓名："<<ptr->m_name<<"\n";std::cout<<"\n===== 测试4：验证指针有效性 =====\n";std::cout<<"智能指针管理的裸指针地址："<<ptr.get()<<"\n";std::cout<<"解引用后的对象地址："<<&(*ptr)<<"\n";// &(*ptr) 等价于 ptr.get()std::cout<<"箭头运算符返回的指针地址："<<ptr.operator->()<<"\n";std::cout<<"\n===== 程序结束（智能指针自动析构） =====\n";return0;}

代码编译运行说明

1. 编译命令（GCC/Clang）：

   g++ -std=c++11 unique_ptr_test.cpp -o unique_ptr_test ./unique_ptr_test

2. 运行结果（清晰展示*和->的效果）：

   ===== 测试1：创建MyUniquePtr指向Person实例 ===== [Person构造] 张三 (25岁) ===== 测试2：使用operator*（解引用） ===== [Person信息] 姓名：张三，年龄：25 [直接修改] 年龄改为26岁后：[Person信息] 姓名：张三，年龄：26 ===== 测试3：使用operator->（箭头） ===== [Person信息] 姓名：张三，年龄：26 [Person修改] 张三的年龄改为：27岁 [箭头访问] 姓名：张三 ===== 测试4：验证指针有效性 ===== 智能指针管理的裸指针地址：0x55f8b867e2a0 解引用后的对象地址：0x55f8b867e2a0 箭头运算符返回的指针地址：0x55f8b867e2a0 ===== 程序结束（智能指针自动析构） ===== [Person析构] 张三

关键代码解释

1. operator*重载：

   • 返回值是T&（对象的引用），因此*ptr可以直接操作原对象（读/写）；
   • 加const修饰表示“调用该运算符的智能指针对象是const时，也能使用”；
   • noexcept标记是因为解引用指针本身不会抛异常（前提是指针非空，实际使用中建议先判空，比如if (ptr.get()) { ... }）。

2. operator->重载：

   • 返回值是T*（裸指针），编译器会自动处理：ptr->showInfo()等价于(ptr.operator->())->showInfo()；
   • 这是C++的语法糖，让智能指针的使用方式和裸指针完全一致，降低学习成本；
   • 同样加const和noexcept，保证异常安全和const正确性。

3. 测试逻辑：

   • (*ptr).showInfo()：解引用后调用成员函数（语法上必须加括号，因为.的优先级高于*）；
   • ptr->showInfo()：箭头运算符更简洁，无需括号，是实际开发中最常用的写法；
   • (*ptr).m_age = 26/ptr->m_age：直接访问对象的成员变量，验证运算符支持读写。

总结

1. operator*重载的核心作用：让智能指针支持*ptr语法，直接访问所指向的对象本身（返回引用，支持读写）；
2. operator->重载的核心作用：让智能指针支持ptr->成员语法，简洁访问对象的成员函数/变量（返回裸指针，编译器自动拼接->）；
3. 两个运算符的重载遵循“模拟裸指针行为”的设计原则，是智能指针能替代裸指针的关键语法特性。

补充：实际使用中建议给operator*增加空指针检查（比如抛出异常或断言），避免解引用空指针导致崩溃，比如：

T&operator*()const{if(!m_ptr){throwstd::runtime_error("解引用空的MyUniquePtr！");}return*m_ptr;}