友元 + 运算符重载

纯粹记录敲代码的过程,1.5倍速,后续遇到bug会回来检索

目录

友元

全局函数做友元

类做友元

成员函数做友元

运算符重载

加号运算符重载

左移运算符重载

递增运算符重载

赋值运算符重载

关系运算符重载

函数调用运算符重载

总结


友元

全局函数做友元

客厅(Public), 卧室(private), 陌生人只能进客厅,但是闺蜜(友元)可以进卧室
私有属性为了让类外的函数或类访问,需要用到友元
友元关键字:friend
三种实现:
1,全局函数
2,类
3,成员函数

注意这行

//goodGay全局函数是Building的好朋友, 可以访问Building中私有成员(卧室)
friend void goodGay(Building *building);
#include
using namespace std;

//建筑物类
class Building
{
    //goodGay全局函数是Building的好朋友, 可以访问Building中私有成员(卧室)
    friend void goodGay(Building *building);

public:
    Building()
    {
        m_SittingRoom = "客厅";
        m_BedRoom = "卧室";
    }

public: //公共字符串属性
    string m_SittingRoom; //客厅

private: //私有字符串属性
    string m_BedRoom; //卧室
};

//全局函数
void goodGay(Building *building)
{   //访问公共属性m_SittingRoom
    cout<<"好基友 全局 正在访问: "<m_SittingRoom<m_BedRoom<
好基友 全局 正在访问: 客厅
好基友 全局 正在访问: 卧室
请按任意键继续. . .

类做友元

注意这行

//GoodGay类是本类的好朋友, 可以访问类中私有成员
friend class GoodGay;
#include
using namespace std;

//类做友元

class Building;

class GoodGay
{
public:

    GoodGay();

    void visit(); //参观函数 访问Building中属性

    Building *building; //内部维护一个指针
};

class Building
{
    //GoodGay类是本类的好朋友, 可以访问类中私有成员
    friend class GoodGay;

public:
    Building();

public:
    string m_SittingRoom; //客厅

private:
    string m_BedRoom; //卧室
};

//类外写成员函数
Building::Building() //Building作用域下成员函数
{
    m_SittingRoom = "客厅";
    m_BedRoom = "卧室";
}

GoodGay::GoodGay()
{
    //创建一个建筑物对象
    building = new Building; //new在堆区创建一个对象, building指针指向这个对象
}

void GoodGay::visit()
{
    cout<<"好基友 访问: "<m_SittingRoom<m_BedRoom<
好基友 访问: 客厅
好基友 访问: 卧室
请按任意键继续. . .

成员函数做友元

看这行

//告诉编译器 GoodGay类下的visit成员函数作为本类的好朋友
friend void GoodGay::visit();
#include
using namespace std;

class Building;

class GoodGay
{
public:
    GoodGay();

    void visit(); //visit函数访问Building中私有成员
    void visit2(); //visit2不可访问Building中私有

    Building *building;
};

class Building
{
    //告诉编译器 GoodGay类下的visit成员函数作为本类的好朋友
    friend void GoodGay::visit();
public:
    Building(); //构造函数声明
public:
    string m_SittingRoom; //客厅

private:
    string m_BedRoom; //卧室
};

//类外实现成员函数
Building::Building()
{
    m_SittingRoom = "客厅";
    m_BedRoom = "卧室";
}

GoodGay::GoodGay()
{
    building = new Building; //在堆区创建一个Building对象, 并用building指针维护
}

void GoodGay::visit()
{
    cout<<"visit 函数 访问 "<m_SittingRoom<m_BedRoom<m_SittingRoom<m_BedRoom<
visit 函数 访问 客厅
visit 函数 访问 卧室
visit2 函数 访问 客厅
请按任意键继续. . .

运算符重载

运算符重载:
重新定义已有的运算符,赋予新的功能,以适应不同数据类型 

加号运算符重载

加号:
实现两个自定义数据类型的相加运算

#include
using namespace std;

//加号运算符重载
class Person
{
public:
    int m_A;
    int m_B;

//    //1,成员函数重载+号
//    Person operator+(Person &p)
//    {
//        Person temp;
//        temp.m_A = this->m_A + p.m_A;
//        temp.m_B = this->m_B + p.m_B;
//        return temp;
//    }
};

//2,全局函数重载+号
Person operator+(Person &p1, Person &p2)
{
    Person temp;
    temp.m_A = p1.m_A + p2.m_A;
    temp.m_B = p1.m_B + p2.m_B;
    return temp;
} //全局函数重载  放在test01()之前

//函数重载的版本
Person operator+(Person &p1, int num)
{
    Person temp;
    temp.m_A = p1.m_A + num;
    temp.m_B = p1.m_B + num;
    return temp;
}

void test01()
{
    Person p1;
    p1.m_A = 30, p1.m_B = 10;

    Person p2;
    p2.m_A = 5, p2.m_B = 10;

    //成员 函数重载的本质 调用
    //Person p3 = p1.operator+(p2);


    //全局 函数重载的本质 调用
    //Person p3 = operator+(p1, p2);


    Person p3 = p1 + p2;

    //运算符重载  也可以发生函数重载(复用函数名)
    Person p4 = p1 + 100;

    cout<<"p3.m_A = "<
p3.m_A = 35
p3.m_B = 20
p4.m_A = 130
p4.m_B = 110
请按任意键继续. . .

总结1:内置的数据类型(int, double, float...)的表达式运算符,不可更改
总结2:不要滥用运算符重载(比如写了operator+,但是函数里是-)

左移运算符重载

重载左移运算符配合友元,可输出自定义数据类型

#include
using namespace std;

//左移运算符重载
class Person
{
    //使全局函数作为Person类的好朋友, 可以访问Person类私有数据
    friend ostream & operator<<(ostream &cout, Person &p);

public:
    Person(int a, int b)
    {
        m_A = a, m_B = b;
    }

private:
    //利用成员函数重载 左移运算符
    //p.operator<<(cout) 简化版本 p<
m_A = 10 m_B = 7
hello world
请按任意键继续. . .

递增运算符重载

通过重载递增运算符,实现自己的整型数据

#include
using namespace std;

//重载递增运算符

//自定义整型
class MyInteger
{
    friend ostream& operator<<(ostream& cout, MyInteger myint);
public:
    MyInteger()
    {
        m_Num = 0;
    }

    //重载前置++运算符  返回引用为了一直对一个数据进行递增操作
    MyInteger& operator++()
    {
        //先进行++运算
        m_Num++;
        //再将自身返回
        return *this; //返回自身, 解引用
    }

    //重载后置++运算符
    //void operator++(int) int代表占位参数, 用以区分前置和后置递增
    //后置返回值 不反悔引用 因为返回的是局部对象 释放掉后会非法操作
    MyInteger operator++(int)
    {
        //先 记录当时结果
        MyInteger temp = *this;
        //后 递增
        m_Num++;
        //最后 将记录结果返回
        return temp;
    }

private:
    int m_Num;
};

//全局重载左移运算符<<
ostream& operator<<(ostream& cout, MyInteger myint)
{
    cout<
0
1
请按任意键继续. . .

上面写了前置和后置++,视频里要求自己重头写一遍--,来加深印象,下面是自己写的--

#include
using namespace std;

class MyInteger
{
    //全局函数做友元, 访问MyInteger类私有数据
    friend ostream& operator<<(ostream& cout, MyInteger myint);
public:
    MyInteger()
    {
        m_Num = 0;
    }
    //重载前置-- 返回引用
    MyInteger& operator--()
    {
        //先--
        m_Num--;
        //再返回自身
        return *this; //解引用
    }
    //重载后置-- 返回值
    MyInteger operator--(int) //int代表占位参数 表示后置
    {
        //先 记录当时结果
        MyInteger temp = *this;
        //再 递减
        m_Num--;
        //最后 将记录结果返回
        return temp;
    }
private:
    int m_Num;
};

//重载左移运算符
//operator<<(cout, myint)本质是 cout<

赋值运算符重载

C++编译器给一个类添加4个函数
1,默认(无参,函数体空)
2,析构(无参,函数体空)
3,拷贝(对属性值拷贝)
4,赋值运算符 operator=,对属性值拷贝

如果类中属性指向堆区,做赋值操作就会出现深浅拷贝问题

关于代码第36行的GPT解释

//深拷贝操作
m_Age = new int(*p.m_Age);

在 C++ 中,赋值运算符 = 的默认实现是浅拷贝。对于类中含有指针成员的情况,这就会产生问题。浅拷贝只是简单地将指针从源对象复制到目标对象,使得两个对象的指针成员指向同一块内存地址,也就是说,如果堆区中的数据被释放了,两个对象的数据都被释放了,就会产生异常。

因此,在定义类中含有指针成员的情况下,需要通过重载赋值运算符 = 实现深拷贝,即为目标对象开辟新的内存地址,把源对象中的数据拷贝进去。

具体来讲,你所提供的代码中,在重载的赋值运算符函数 operator= 中,首先判断 m_Age 指针是否为空,如果不为空,则释放该段内存,再通过 new int 重新开辟内存,将源对象的年龄数据拷贝到新的内存中,从而实现了深拷贝操作。

总之,深拷贝会分配一个新的内存块,并将源对象的信息复制到新的内存块中,两个对象之间没有任何关系。相反,浅拷贝只是复制指针,它们指向相同的内存块,而不是两块不同的内存。这就是为什么在类中含有指针成员时,需要明确指定拷贝构造函数和赋值运算符的实现方式,来避免指针之间的未知行为

#include
using namespace std;

//赋值运算符重载

class Person
{
public:
    Person(int age)
    {   //堆区数据手动开辟, 由程序员手动释放
        m_Age = new int(age); //年龄的数据开辟到堆区
    }
    //释放内存时机, 析构函数中
    ~Person()
    {
        if(m_Age != NULL)
        {
            delete m_Age;
            m_Age = NULL;
        }
    }

    //重载  赋值运算符
    //返回引用才是自身
    Person& operator=(Person &p) //传Person对象进来
    {
        //编译器提供浅拷贝
        //m_Age = p.m_Age;

        //先判断是否有属性在堆区 有的话先释放干净 再深拷贝
        if(m_Age != NULL) {
            delete m_Age;
            m_Age = NULL;
        }
        //深拷贝操作
        m_Age = new int(*p.m_Age);

        //返回对象本身
        return *this; //返回对象本题, *解引用, this是指针
        //返回自身, 实现连等的操作
    }

    int *m_Age; //m_Age指针去维护堆区数据
};

test01()
{
    Person p1(18);
    Person p2(20);
    Person p3(30);

    p3 = p2 = p1;

    p2 = p1; //赋值操作

    cout<<"p1年龄: "<<*p1.m_Age<

关系运算符重载

关系运算符重载:让两个自定义类型对象进行对比操作

#include
using namespace std;

//重载关系运算符
class Person
{
public:
    Person(string name, int age)
    {
        m_Name = name;
        m_Age = age;
    }
    //重载 == 号
    bool operator==(Person &p)
    {   //自身姓名 == 传入姓名, 自身年龄 == 传入年龄
        if(this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age)
            return true;
        return false;
    }

    bool operator!=(Person &p)
    {
        if(this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age)
            return false;
        return true;
    }

    string m_Name;
    int m_Age;

};

test01()
{
    Person p1("Jerry", 18);

    Person p2("Jerry", 18);

    if(p1 == p2)
        cout<<"p1 == p2"<
p1 == p2
p1 == p2
请按任意键继续. . .

函数调用运算符重载

函数调用运算符()也可以重载
由于重载后使用方式非常像函数的调用,称为仿函数
仿函数没有固定写法,非常灵活

仿函数就是重载了函数调用运算符()的类

代码中MyPrint和MyAdd分别是打印输出类和加法类的仿函数,它们重载了函数调用运算符(),并可以像函数一样调用

#include
using namespace std;

//函数调用运算符重载


//打印输出类
class MyPrint
{
public:

    //重载函数调用运算符
    void operator()(string test) //第一个()表示重载的运算符, 第二个()是形参列表
    {
        cout<
ret = 220
230
请按任意键继续. . .

总结

跟着敲一遍,不懂就百度 + gpt,确实增加了对C++的理解,同时自己补充大量注释,辅助理解,,,每天2个视频,坚持3个月,就能看完了,真的好难

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