【C++初阶学习】C++类和对象-渐入之章(中3)

简介: 【C++初阶学习】C++类和对象-渐入之章(中3)

六、赋值运算符重载


1、运算符重载


引入:

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


使用:

函数名字: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:


不能通过连接其他符号来创建新的操作符,如@等


重载操作符必须有一个类类型或者枚举类型的操作数


.* 、:: 、sizeof 、?: 、. 注意以上5个运算符不能重载


如果重载函数在类外,想要访问类里的成员变量,有两种方式


方式1:设置成员变量访问限定符为public


class Date
{
public:
  Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
  {
    _year = year;
    _month = month;
    _day = day;
  }
//private:
  int _year;
  int _month;
  int _day;
};
// 成员变量是共有的,封装性无法保证
bool operator==(const Date& d1, const Date& d2)
{
  return d1._year == d2._year
  && d1._month == d2._month
    && d1._day == d2._day;
}
void Test()
{
  Date d1(2018, 9, 26);
  Date d2(2018, 9, 27);
  cout << (d1 == d2) << endl;
}


image.png


方式2:设置成友元函数

对于友元的知识在类和对象最终章会详细讲解,这里只做了解


注:一般来说都建议将操作符重载设定在类里面(重载成成员函数)


用于内置类型的操作符,其含义不能改变,例如:内置的整型+,不能改变其含义


作为类成员的重载函数时,其形参看起来比操作数数目少1成员函数,但是操作符函数有一个默认的形参this,限定为第一个形参(注:对于两个操作数的操作符,第一个形参代表左操作数,第二个形参代表右操作数)


示例:


class Date
{
public:
  Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
  {
    _year = year;
    _month = month;
    _day = day;
  }
  // bool operator==(Date* this, const Date& d2)
  // 这里需要注意的是,左操作数是this指向的调用函数的对象
  bool operator==(const Date& d2)
  {
    return _year == d2._year
    && _month == d2._month
    && _day == d2._day;
  }
private:
  int _year;
  int _month;
  int _day;
};
void Test()
{
  Date d1(2018, 9, 26);
  Date d2(2018, 9, 27);
  cout << (d1 == d2) << endl;
}


2、赋值运算符重载


  • 示例:Date类赋值运算符重载


class Date
{
public:
  Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
  {
    _year = year;
    _month = month;
    _day = day;
  }
  Date(const Date& d)
  {
    _year = d._year;
    _month = d._month;
    _day = d._day;
  }
  Date& operator=(const Date& d)
  {
    if (this != &d)//避免对象赋值自己
    {
      _year = d._year;
      _month = d._month;
      _day = d._day;
    }
  }
private:
  int _year;
  int _month;
  int _day;
};
int main()
{
  Date d1(2022,2,1);//调用构造函数
  Date d2;
    d2=d1;//调用赋值操作符重载
  return 0;
}


image.png


赋值运算符主要有四点:

参数类型


返回值


检测是否自己给自己赋值


返回*this


一个类如果没有显式定义赋值运算符重载,编译器也会生成一个,完成对象按字节序的值拷贝


注意:

对于赋值重载和拷贝构造其实本质上作用差不多,唯一一点的区别是赋值重载是在对象创建之后进行赋值操作,而拷贝构造是在对象创建时进行初始化


和拷贝构造一样,如果对于像Date类一样的类来说,编译器默认生成的赋值重载已经足够完成成员变量的浅拷贝任务了,不需要自己写,如果涉及深拷贝则需要自己写



七、日期类的实现


在以目前学会的类和对象知识,我们可以上手实现一个Date类出来


  • 接口展示:


class Date
{
public:
  // 获取某年某月的天数
  int GetMonthDay(int year, int month);
  // 全缺省的构造函数
  Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1);
  // 拷贝构造函数
  // d2(d1)
  Date(const Date& d);
  // 赋值运算符重载
  // d2 = d3 -> d2.operator=(&d2, d3)
  Date& operator=(const Date& d);
  // 析构函数
  ~Date();
  // 日期+=天数
  Date& operator+=(int day);
  // 日期+天数
  Date operator+(int day);
  // 日期-天数
  Date operator-(int day);
  // 日期-=天数
  Date & operator-=(int day);
  // 前置++
  Date& operator++();
  // 后置++
  Date operator++(int);
  // 后置--
  Date operator--(int);
  // 前置--
  Date& operator--();
  // >运算符重载
  bool operator>(const Date& d);
  // ==运算符重载
  bool operator==(const Date& d);
  // >=运算符重载
  inline bool operator >= (const Date& d);
  // <运算符重载
  bool operator < (const Date& d);
  // <=运算符重载
  bool operator <= (const Date& d);
  // !=运算符重载
  bool operator != (const Date& d);
  // 日期-日期 返回天数
  int operator-(const Date& d);
private:
  int _year;
  int _month;
  int _day;
};


八、const成员


  • const修饰类的成员函数


将const修饰的类成员函数称之为const成员函数,const修饰类成员函数,实际修饰该成员函数隐含的this指针,表明在该成员函数中不能对类的任何成员进行修改


image.png


  • 相关问题:


class Date
{
public:
  void Display()
  {
    cout << "Display ()" << endl;
    cout << "year:" << _year << endl;
    cout << "month:" << _month << endl;
    cout << "day:" << _day << endl << endl;
  }
  void Display() const
  {
    cout << "Display () const" << endl;
    cout << "year:" << _year << endl;
    cout << "month:" << _month << endl;
    cout << "day:" << _day << endl << endl;
  }
private:
  int _year; // 年
  int _month; // 月
  int _day; // 日
};
void Test()
{
  Date d1;
  d1.Display();
  const Date d2;
  d2.Display();
}


const对象可以调用非const成员函数吗?

不能,const对象即不能修改,而非const成员函数则需要对象能可读可写(权限的扩大)


非const对象可以调用const成员函数吗?

能,非const对象即是可读可写,调用const成员函数则只需要对象能可读就行(权限的缩小)


const成员函数内可以调用其它的非const成员函数吗?

不能,const成员函数即无法通过this修改对象不能修改,而非const成员函数则需要对象能可读可写(权限的扩大)


非const成员函数内可以调用其它的const成员函数吗

能,非const成员函数即能通过this修改对象可读可写,调用const成员函数则只需要对象能可读就行(权限的缩小)


九、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(不想让别人找到对象地址)!

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