1、前言
本篇我们以日期类来展开讲。对于一个日期,我们如何去比大小呢?对年月日依次进行比较可以,但是可以直接比较吗?
我们可以看到,对于自定义类型的日期类直接去比较两个日期的大小是错误的,因此我们需要对运算符赋予特殊的功能,去实现可以对自定义类型的比较。
这里有人会想,那我写一个比较大小的功能函数不也可以实现,对的,但是不建议这样。如果我们是多人协同写工程的时候,我的比较大小功能函数名字与别人想起的名字不同,最后合代码的时候,还要去找特定功能的函数名,这样就会影响开发的效率。为了避免这样的情况发生,C++引入了运算符重载的概念。
下面我们就来看看如何来实现。
2、运算符重载
C++为了增强代码的可读性引入了运算符重载,运算符重载是具有特殊函数名的函数,也具有其返回值类型,函数名字以及参数列表,其返回值类型与参数列表与普通的函数类似。
函数名字为:关键字operator后面接需要重载的运算符符号。
函数原型:返回值类型 operator操作符(参数列表)
注意:
1、不能通过连接其他符号来创建新的操作符:比如operator@
2、重载操作符必须有一个自定义类型参数
3、用于内置类型的运算符,其含义不能改变,例如:内置的整型+,不能改变其含义
4、作为类成员函数重载时,其形参看起来比操作数数目少1,因为成员函数的第一个参数为隐藏的this
5、不能改变操作符的操作数个数。一个操作符是几个操作数,那么重载的时候就有几个参数
6、.* :: sizeof ?: .
注意以上5个运算符不能重载。
我们这里写<的重载:
如果写成全局函数,Date类中的成员变量不能被访问,可以有以下几种解决方式:
1、将成员变量改为共有,这样不安全;
2、使用友元,这样会破坏封装;
3、写一个 getXXX 接口(Java中喜欢用),这样太麻烦,有多少成员变量就要写多少个;
4、将重载函数放在类里,类里的成员变量就可以被访问了,这样最合适。
我们来改写以下,写到类中:
修改后:
class Date { public: Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1) { _year = year; _month = month; _day = day; } //拷贝构造 Date(const Date& d)// 拷贝构造对d不做改变,因此加上const防止违法使用 { //并且对于引用来说,这也是权限的缩小,因此加const会更优 _year = d._year; _month = d._month; _day = d._day; } void Print() { cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl; } ~Date() { _year = 0; _month = 0; _day = 0; } // d1 < d2 等同于 d1.operator<(d2),这里比较的顺序是不能交换的 bool operator<(const Date& d)// 这里省略了第一个参数this { if (_year < d._year) { return true; } else if (_year == d._year && _month < d._month) { return true; } else if (_year = d._year && _month < d._month && _day < d._day) { return true; } else { return false; } } private: int _year; int _month; int _day; }; int main() { Date d1(2003, 1, 1); Date d2(2023, 8, 2); cout << (d1 < d2) << endl; cout << (d1.operator<(d2)) << endl; return 0; }
运行结果:
我们可以看到是正确的。
这里我们很细节,参数使用了引用,这样就能减少拷贝,减少空间的浪费。
3、取地址及const取地址操作符重载
这两个默认成员函数一般不用重新定义 ,编译器默认会生成。
class Date { public : Date* operator&() { return this ; } const Date* operator&()const { return this ; } private : int _year ; // 年 int _month ; // 月 int _day ; // 日 };
这两个运算符一般不需要重载,使用编译器生成的默认取地址的重载即可,只有特殊情况,才需要重载,比如想让别人获取到指定的内容!