c++のクラスオーバーロードの挙動について質問です。

#include<iostream>

stringクラスを定義し、stringオブジェクトをmain関数にてそれぞれs,w,eを作成。
sとwにはそれぞれpとqに値を入れ、それらを演算子のオーバロードで足し合わせて、eのオブジェクトに格納しようとしてます。

ここで疑問なのですが、なぜこのようなコードにすると結果が(500,0)と返ってくるのでしょうか？
return文の際にreturn string(p + stm.p, q + stm.q)と書くとなぜしっかりpとqの足した値が返ってくるのでしょうか？
return文の際、stringの型で返さなければsの(p,q)だけ計算される仕組みがよくわかりません。

※sの(p,q)とはsのオブジェクトの値であるs(200, 300)を指します。
本来ならreturn string(p + stm.p, q + stm.q)すると
sの200の値とwの100の値が足し合わさってeのpには300が格納され
eのqにはsのqとwのqが足し合わさってeのqには500が格納されるコードです。
ただreturn文で
return string(p + stm.p, q + stm.q)
上記のような記述をするとしっかり計算してくれるのですが
return (p + stm.p, q + stm.q)
上記のような書き方をすると値が(500,0)と表示されてしまいます。
このように帰ってくるのはなぜなのか
このあたりの挙動がよくわかりません。

struct string
{
int p;
int q;

string(int x = 0, int y = 0) {
	this->p = x;
	this->q = y;
}

string operator+(string& stm) {
	return (p + stm.p, q + stm.q);
}

};

int main() {
string s(200, 300);
string w(100, 200);
string e;

e = s + w;
std::cout << e.p << std::endl << e.q;

return 0;

}

maisumakun

2022/01/08 06:33

> return文の際、stringの型で返さなければsの(p,q)だけ計算されるどういう意味でしょうか？

BeatStar

2022/01/08 06:49

クラスではなく構造体では? struct Stringとなっているし。

行動規範の内容に同意します

回答3件

ここで疑問なのですが、なぜこのようなコードにすると結果が(500,0)と返ってくるのでしょうか？

「それがルールだから」では納得できませんかね。

return (p + stm.p, q + stm.q);
式を , で繋ぐと左から順に評価され、(～) 全体としては最終式の評価値となります。まずそれがルール。

なので (300, 500) は 500と評価されるのですが、
関数(ここでは operator+)はstringを返すと定義したのですから、
コンパイラは500をstringに変換しようと試みます。

その結果stringのコンストラクタ:string(int x=0, int y=0)とマッチするので string(500)、
すなわちデフォルト引数で y=0 が補われて string(500,0) が返ります。

return文の際にreturn string(p + stm.p, q + stm.q)と書くとなぜしっかりpとqの足した値が返ってくるのでしょうか？

stringのコンストラクタを明示的に呼び出すからです。

※ 両者は () の意味が違う。
前者は評価の優先度を強制する(数式で出てくるフツーの)カッコ
後者は関数(ここではコンストラクタ)の引数を指定するカッコ

[追記] いまどきのC++なら

C++
1  string operator+(string& stm) {
2    return {p + stm.p, q + stm.q};
3  }

と書くとアラ不思議...

投稿2022/01/08 06:43

編集2022/01/08 08:09

episteme

総合スコア16612

kinoko-_.

2022/01/08 09:16

納得しました。戻り値を書かないと関数のカッコではなくなり、評価の優先度が現れる()になるんですね。非常に勉強になりました。ご回答ありがとうございました。

行動規範の内容に同意します

C++
1return (p + stm.p, q + stm.q);

この部分はカンマ演算子として解釈され、最後の式(q+stm.q)が値となり、この値がstringのコンストラクタに渡されます。

C++
1string(500, 0) // 500->q+stm.q, 0->デフォルト値

return のところでコンストラクタを呼び出ししたいなら下記のように記載します。

C++
1return string(p + stm.p, q + stm.q); //明示的にコンストラクタを呼ぶ
2return {p + stm.p, q + stm.q}; // 初期化子リストで渡す

投稿2022/01/08 06:49

Serbonis

総合スコア586

episteme

2022/01/08 08:16

> return {p + stm.p, q + stm.q}; // 初期化子リストで渡すどうなんだろ、これは初期化子リストなのかな? 一様初期化(uniform initializaton)ではないかしら。

Serbonis

2022/01/08 12:04

それです、用語間違えました

行動規範の内容に同意します

ベストアンサー

cpp
1return (p + stm.p, q + stm.q);

このときの , はカンマ演算子です。カンマ演算子は左辺を無視して右辺の値を返すという効果があります。

また、 return 文に与えられた式 (の結果) と返却値の型が異なる場合には暗黙の型変換が適用されます。そして暗黙の型変換には変換コンストラクタが使われます。

デフォルト引数や可変長引数も含めて引数ひとつを受け取ることが可能なコンストラクタは変換コンストラクタです。故に string(int x = 0, int y = 0) は変換コンストラクタとして機能します。

以上をふまえて質問のコードで暗黙に処理される内容を明示的に書くとするとこうなっているのと同じことです。

cpp
1#include <iostream>
2
3struct string
4{
5  int p;
6  int q;
7
8  string(int x = 0, int y = 0) {
9    this->p = x;
10    this->q = y;
11  }
12
13  string operator+(string& stm) {
14    p + stm.p;
15    return string(q + stm.q);
16  }
17};
18
19int main() {
20  string   s(200, 300);
21  string   w(100, 200);
22  string   e;
23
24  e = s + w;
25  std::cout << e.p << std::endl << e.q;
26
27  return 0;
28}