自定义类型<<和>>重载
在内置类型中,<<和>>可以自动识别
在自定义类型冲,运算符重载,<<和>>也可以重载,我们首先来认识一下,<<和>>
//>>流插入 将键盘输入的内容,赋值到变量中 //<<流提取 将cout后面的内容输出到屏幕中 int main() { int a; double b; Date date;//自定义类型输出的形式,系统无法规定(自定义类型的成员变量不同),所以需要<<和>>重载 cin>>a>>b;//系统可以自动识别类型 cout<<a<<" "<<b<<endl; return 0; }
<iostream>是C++中的输入输出流,istream是输入流,ostream是输出流(这样理解即可)
std::ostream::operator<<我们看到编译器对于内置类型进行了处理,接下来以Date类为例子,进行操作符<<重载
对于<<和>>总结
1.可以直接支持内置类型是因为库中实现了
2.可以直接支持自动识别类型是因为函数重载,传入对应类型的参数就可以调用对应的函数
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include<iostream> using namespace std; //Date class Date { public: void operator<<(ostream& out);//我们使用的成员函数,所以默认this占用一个成员形参,调用这个函数的形式为 对象名.operator<<(cout) Date(int year, int month, int day) { _year = year; _month = month; _day = day; } private: int _year; int _month; int _day; }; void Date::operator<<(ostream& out) { out << _year << " " << _month << " " << _day << endl; } int main() { Date date1(2010, 10, 10); Date date2(1012, 1, 10); Date date3(2001, 10, 10); date1.operator<<(cout); //等同于date1<<cout //但是这一种明显不是我们需要的cout<<int 这种类型,所以我们要实现的是cout<<date1 return 0; }
为了实现cout<<date1 这样的写法,我们要使得ostream形参在前面,Date对象在后面,但是如果是在成员函数中,this对象总是占据第一个位置,date1.operator<<(cout) 实际上就是相当于,传递两个参数,第一个参数是this(date1),第二个参数才是为cout,所以为了解决这个问题(先调用cout(cout在前面)),我们应该使用全局函数
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include<iostream> using namespace std; //Date class Date //我们使用全局函数可以使得第一个参数为cout 从而实现cout<<date1 { //但是全局函数不在类中,无法使用私有成员变量,所以我们应该使用friend(在不破化原有封装性的基础上,打开一个口子,只是使得这个函数成为类似于共有函数(可以访问d的私有成员)) public: friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);//传入形参为ostream类型,也就是输出流,传引用,那么 Date(int year, int month, int day) { _year = year; _month = month; _day = day; } private: int _year; int _month; int _day; }; //但是我们知道 cout<<int<<int 是库里支持的所以我们应该返回ostream来实现这个功能 ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d) { out << d._year << " " << d._month << " " << d._day << endl;//调用这个函数就可以输出我们规定的内容 return out; }//传引用返回 int main() { Date date1(2010,10,10); Date date2(1012, 1, 10); Date date3(2001, 10, 10); cout << date1<<date2<<date3; return 0; }
所以上面这个代码是最为符合库中对于内置类型的重载的,使用ostream&返回,并使用全局函数来实现cout在前,实例化成员在后,且可以连续<<
>>和<<是一个道理,都是istream&为返回值,然后使用传参先是istream& in 然后再是第二个参数const Date& d
//例子如下 class Date{ public: friend istream& operator>>(istream& in,const Date& d); private: int _year; int _month; int _day; }; istream& operator>>(istream& in,const Date& d) { //需要进行判断是否是合理的年月日,根据自定义类型成员变量的需求进行更改 //这里就不去写判断日期是否合理 int year, month, day; in >> year >> month >> day; } int main() { Date d; ///然后就可以实现流插入————插入进去,流提取————提取出来 cin>>d; Date d1,d2,d3; cin>>d1>>d2>>d3; return 0; }
上文就是对于流插入和流提取的运算符重载,主要内容就是使用istream&/ostream& 引用返回,使得第一个变量位置给了istream& in/ostream& out,第二个形参位置给了自定义类型
iostream是c++的标准库,里面包括但不限于istream(标准输入类)ostream(标准输出类)
const关键字
const的基本用法为,修饰变量或者是指针,使得其不能改变数值,或指向
//在C++中多了一种对于const的用法 class Date{ public: Date(int year,int month,int day) { _year=year; _month=month; _day=day; } void Print() const //使用const来修饰的是this指针 也就是 const Date* this,使得this指向的成员变量不能被改变 { cout<<_year<<"-"<<_month<<"-"<<_day<<endl; } private: int _year; int _month; int _day; }; int main() { return 0; }
const修饰指针的时候,如:const Date* this,不能改变的是this的成员变量,指针的指向是可以变化的
const修饰变量的时候,如:Date* const this,不能改变的是指针的指向,但是this的成员变量是可以变化的
const同时修饰指针和变量的时候,如:const Date* const this,指针的指向和this的成员变量都不能改变
请思考下面的几个问题:
- const对象可以调用非const成员函数吗?
- 非const对象可以调用const成员函数吗?
- const成员函数内可以调用其它的非const成员函数吗?
- 非const成员函数内可以调用其它的const成员函数吗?
对于上述问题,我们通过下面代码测试的得到答案
1.const对象不能调用非const的成员函数
2.非const对象是可以调用非const修饰的成员函数/const修饰的成员函数
3.const成员函数内,不能调用非const成员函数
4.非const成员函数内,可以调用非const修饰的成员函数/const修饰的成员函数
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include<iostream> using namespace std; //在C++中多了一种对于const的用法 class Date { public: Date(int year, int month, int day) { _year = year; _month = month; _day = day; } void Print() const //使用const来修饰的是this指针 也就是 const Date* this,使得this指向的成员变量不能被改变 { cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl; //这是const修饰的成员函数 Print2();//说明不能调用非const函数 } void Print2() { Print();//说明可以调用const修饰的函数 } void plus_year() { _year++; } private: int _year; int _month; int _day; }; int main() { Date d1(1, 1, 1); const Date d2(2, 2, 2);//创建两个变量,分别为非const和const修饰 d1.Print(); d2.Print();//调用const修饰的函数,说明是可以的 d1.plus_year(); d2.plus_year();//const修饰的成员不能调用非const修饰的成员 return 0; }
下面的对于const的一些小问题,权限可以变小,但是不能放大
int main() { const int a=10; int b=a; //这一个是正确的,因为只是将a的数值拷贝赋值给b,b的改变不会影响a,所以正确 const int c=10; int& d=c; //这是错误的,因为d引用c,使得d可以改变c(c不能被改变),const变量权限小于普通变量,涉及到权限放大,所以这是错误的 const int e=10; int*pf=&e; //错误,这个和引用是类似的,都是涉及到权限放大 return 0; }
取地址重载(类的默认构造函数)
前面四个类中默认的成员函数都已经学习,我们来学习一下剩下这两个取地址重载的默认成员函数
取地址重载主要就是针对普通成员和const对象取地址,但是这两个会自己去实现,实际上使用默认的即可
class Date{ public: Date* operator&() //对于普通成员 { cout<<"非const"<<endl; return this;//取地址,返回的是指针类型 } Date* operator&() const { cout<<"const"<<endl; return this;//对于const修饰的成员 } }; int main() { Date d1; const Date d2; Date* d3=&d1; const Date* d4=&d2; return 0; }
一般来说,使用编译器默认的取地址重载即可,但是对于一些特殊情况是可以使用取地址重载的,比如说,只是取出来这个this对象中某一成员变量的地址,获取指定的内容的时候