类和对象之基础概念
文章目录
- 1.类的引入
- 2. 类的定义
- 3.类的访问限定符及封装
-
- 3.1访问限定符
- 3.2封装
- 4.类的作用域
- 5.类的实例化
- 6.类对象模型
-
- 6.1 如何计算类对象的大小
- 6.2类对象的存储方式
- 7.this指针
-
- 7.1this指针的引出
- 7.2this指针的特性
- 8.类的6个默认成员函数
- 9.构造函数
-
- 9.1概念
- 9.2特性
- 10.析构函数
-
- 10.1概念
- 10.2特性
- 11.拷贝构造函数
-
- 11.1概念
- 11.2 特征
- 12.赋值运算符重载
-
- 12.1运算符重载
- 12.2赋值运算符重载
- 12.3前置++和后置++重载
1.类的引入
C语言结构体中只能定义变量，在C++中，结构体内不仅可以定义变量，也可以定义函数。
struct stack
{
void Init(int n= 4)
{
a = (int*)malloc(sizeof(int) * 4);
if (a == nullptr)
{
perror("malloc fail");
exit(-1);
}
size= 0;
capacity = n;
}
void push(int n)
{
a[size++] = n;
}
int* a;
int size;
int capacity;
};
上面结构体的定义，在C++中更喜欢用class来代替
2. 类的定义
class className
{
// 类体：由成员函数和成员变量组成
}; // 一定要注意后面的分号
class为定义类的关键字，ClassName为类的名字，{}中为类的主体，注意类定义结束时后面分号不能省略。
类体中内容称为类的成员：类中的变量称为类的属性或成员变量; 类中的函数称为类的方法或者成员函数。
类的两种定义方式：
- 声明和定义全部放在类体中，需注意：成员函数如果在类中定义，编译器可能会将其当成内
联函数处理。
- 类声明放在.h文件中，成员函数定义放在.cpp文件中，注意：成员函数名前需要加类名::
一般情况下，更期望采用第二种方式
成员变量命名规则的建议：
class Date
{
public:
void init(int year, int month, int day)
{
// 这里的year到底是成员变量，还是函数形参？
year = year;
month = month;
day = month;
}
private:
int year;
int month;
int day;
};
//所以一般都这样
class Date
{
public:
void init(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = month;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
3.类的访问限定符及封装
3.1访问限定符
C++实现封装的方式：用类将对象的属性与方法结合在一块，让对象更加完善，通过访问权限选
择性的将其接口提供给外部的用户使用
【访问限定符说明】
- public修饰的成员在类外可以直接被访问
- protected和private修饰的成员在类外不能直接被访问(此处protected和private是类似的)
- 访问权限作用域从该访问限定符出现的位置开始直到下一个访问限定符出现时为止
- 如果后面没有访问限定符，作用域就到 } 即类结束。
- class的默认访问权限为private，struct为public(因为struct要兼容C)
注意：访问限定符只在编译时有用，当数据映射到内存后，没有任何访问限定符上的区别
3.2封装
在类和对象阶段，主要是研究类的封装特性，那什么是封装呢？
封装：将数据和操作数据的方法进行有机结合，隐藏对象的属性和实现细节，仅对外公开接口来和对象进行交互。
封装本质上是一种管理，让用户更方便使用类。比如：对于电脑这样一个复杂的设备，提供给用户的就只有开关机键、通过键盘输入，显示器，USB插孔等，让用户和计算机进行交互，完成日常事务。但实际上电脑真正工作的却是CPU、显卡、内存等一些硬件元件。
对于计算机使用者而言，不用关心内部核心部件，比如主板上线路是如何布局的，CPU内部是如何设计的等，用户只需要知道，怎么开机、怎么通过键盘和鼠标与计算机进行交互即可。因此计算机厂商在出厂时，在外部套上壳子，将内部实现细节隐藏起来，仅仅对外提供开关机、鼠标以及键盘插孔等，让用户可以与计算机进行交互即可。
在C++语言中实现封装，可以通过类将数据以及操作数据的方法进行有机结合，通过访问权限来隐藏对象内部实现细节，控制哪些方法可以在类外部直接被使用。
4.类的作用域
class Person
{
public:
void PrintPersonInfo();
private:
char _name[20];
char _gender[3];
int _age;
};
// 这里需要指定PrintPersonInfo是属于Person这个类域
void Person::PrintPersonInfo()
{
cout << _name << " "<< _gender << " " << _age << endl;
}
5.类的实例化
用类类型创建对象的过程，称为类的实例化
- 类是对对象进行描述的，是一个模型一样的东西，限定了类有哪些成员，定义出一个类并没有分配实际的内存空间来存储它；比如：入学时填写的学生信息表，表格就可以看成是一个类，来描述具体学生信息。
类就像谜语一样，对谜底来进行描述，谜底就是谜语的一个实例。
谜语：“年纪不大，胡子一把，主人来了，就喊妈妈” 谜底：山羊
2.一个类可以实例化出多个对象，实例化出的对象 占用实际的物理空间，存储类成员变量
int main()
{
Person._age = 100; // 编译失败：error C2059: 语法错误:“.”
return 0;
}
Person类是没有空间的，只有Person类实例化出的对象才有具体的年龄。
3. 做个比方。类实例化出对象就像现实中使用建筑设计图建造出房子，类就像是设计图，只设计出需要什么东西，但是并没有实体的建筑存在，同样类也只是一个设计，实例化出的对象才能实际存储数据，占用物理空间
6.类对象模型
6.1 如何计算类对象的大小
class Date
{
public:
void init(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = month;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
问题：类中既可以有成员变量，又可以有成员函数，那么一个类的对象中包含了什么？如何计算一个类的大小
6.2类对象的存储方式
只保存成员变量，成员函数存放在公共的代码段
> // 类中既有成员变量，又有成员函数
class A1
{
public:
void f1(){}
private:
int _a;
};
// 类中仅有成员函数
class A2
{
public:
void f2() {}
};
// 类中什么都没有---空类
class A3
{};
sizeof(A1) : 4 sizeof(A2) : 1__ sizeof(A3) : __1
结论：一个类的大小，实际就是该类中”成员变量”之和，当然要注意内存对齐
注意空类的大小，空类比较特殊，编译器给了空类一个字节来唯一标识这个类的对象。
如何计算讲过了结构体声明
7.this指针
7.1this指针的引出
class Date
{
public:
void init(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = month;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1, d2;
d1.Init(2022,1,11);
d2.Init(2022, 1, 12);
}
对于上述类，有这样的一个问题：
Date类中有 Init 与 Print 两个成员函数，函数体中没有关于不同对象的区分，那当d1调用 Init 函数时，该函数是如何知道应该设置d1对象，而不是设置d2对象呢？
C++中通过引入this指针解决该问题，即：C++编译器给每个“非静态的成员函数“增加了一个隐藏的指针参数，让该指针指向当前对象(函数运行时调用该函数的对象)，在函数体中所有“成员变量”的操作，都是通过该指针去访问。只不过所有的操作对用户是透明的，即用户不需要来传递，编译器自动完成。
7.2this指针的特性
- this指针的类型：类类型* const，即成员函数中，不能给this指针赋值。
- 只能在“成员函数”的内部使用
- this指针本质上是“成员函数”的形参，当对象调用成员函数时，将对象地址作为实参传递给this形参。所以对象中不存储this指针。
- this指针是“成员函数”第一个隐含的指针形参，一般情况由编译器通过ecx寄存器自动传递，不需要用户传递
class Date
{
public:
void init(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = month;
}
void func()
{
cout<< "func()" << endl;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date dt;
dt.init(2023, 12, 1);
Date* ptr = nullptr;//ptr是空指针就意味着this指针是空指针
//编译报错 运行崩溃 正常运行
ptr->func();//正常运行
//这里并没有使用this指针，所以正常运行
ptr->init(2023, 12, 1);//运行崩溃
//这里使用this指针访问对象，所以解引用崩溃
(*ptr).func();//正常运行
//同理第一种，没有使用this指针
}
第一种和第三种底层实现都是一样的
8.类的6个默认成员函数
6个默认构造函数，也就是天选之子
默认成员函数：用户没有显式实现，编译器会生成的成员函数称为默认成员函数。
9.构造函数
9.1概念
class Date
{
public:
void Init(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = month;
}
void func()
{
cout << "func()" << endl;
}
void print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day ;
};
对于Date类，可以通过 Init 公有方法给对象设置日期，但如果每次创建对象时都调用该方法设置信息，未免有点麻烦，那能否在对象创建时，就将信息设置进去呢？
构造函数是一个特殊的成员函数，名字与类名相同,创建类类型对象时由编译器自动调用，以保证每个数据成员都有 一个合适的初始值，并且在对象整个生命周期内只调用一次。
9.2特性
构造函数是特殊的成员函数，需要注意的是，构造函数虽然名称叫构造，但是构造函数的主要任务并不是开空间创建对象，而是初始化对象。
其特征如下：
- 函数名与类名相同。
- 无返回值。
- 对象实例化时编译器自动调用对应的构造函数。
- 构造函数可以重载
class Date
{
public:
Date()//无参构造函数
{
}
Date(int year, int month, int day)//带参构造函数
{
_year = year;
_month = month;
_day = month;
}
void func()
{
cout << "func()" << endl;
}
void print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
private:
int _year ;
int _month ;
int _day ;
};
int main()
{
Date dt(2021, 12, 2);//调用带参构造函数
Date dt1;//调用无参构造函数
//此处注意没有（），形如Data dt(),这样就和函数声明冲突
dt.print();
dt1. print();
}
- 如果类中没有显式定义构造函数，则C++编译器会自动生成一个无参的默认构造函数，一旦用户显式定义编译器将不再生成
class Date
{
public:
/*Date(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = month;
}*/
void func()
{
cout << "func()" << endl;
}
void print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
private:
int _year ;
int _month ;
int _day ;
};
int main()
{
// 将Date类中构造函数屏蔽后，代码可以通过编译，因为编译器生成了一个无参的默认构造函
数
// 将Date类中构造函数放开，代码编译失败，因为一旦显式定义任何构造函数，编译器将不再
生成
// 无参构造函数，放开后报错：error C2512: “Date”: 没有合适的默认构造函数可用
Date dt；
return0；
}
将上述代码结果打印发现是随机值，那么我们就疑惑了，那这“天选之子”有什么用？
那我们就要来介绍他的第六个特性
6.关于编译器生成的默认成员函数，很多童鞋会有疑惑：不实现构造函数的情况下，编译器会生成默认的构造函数。但是看起来默认构造函数又没什么用？d对象调用了编译器生成的默认构造函数，但是d对象_year/_month/_day，依旧是随机值。也就说在这里编译器生成的
默认构造函数并没有什么用？？
解答：C++把类型分成内置类型(基本类型)和自定义类型。内置类型就是语言提供的数据类型，如：int/char…，自定义类型就是我们使用class/struct/union等自己定义的类型，看看下面的程序，就会发现编译器生成默认的构造函数会对自定类型成员_t调用的它的默认成员函数。
废话不多说，我们来看代码
class Time
{
public:
Time()
{
cout << "Time()" << endl;
_hour = 0;
_minute = 0;
_second = 0;
}
private:
int _hour;
int _minute;
int _second;
};
class Date
{
public:
/*Date(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = month;
}*/
void func()
{
cout << "func()" << endl;
}
void print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
private:
int _year ;
int _month ;
int _day ;
Time _t;
};
int main()
{
Date dt;
dt.print();
}
显然time类调用了自己的构造函数
注意：C++11 中针对内置类型成员不初始化的缺陷，又打了补丁，即：内置类型成员变量在类中声明时可以给默认值。
class Time
{
public:
Time()
{
cout << "Time()" << endl;
_hour = 0;
_minute = 0;
_second = 0;
}
private:
int _hour;
int _minute;
int _second;
};
class Date
{
public:
/*Date(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = month;
}*/
void func()
{
cout << "func()" << endl;
}
void print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
private:
int _year=2001;
int _month=12 ;
int _day=1 ;
Time _t;
};
- 无参的构造函数和全缺省的构造函数都称为默认构造函数，并且默认构造函数只能有一个。注意：无参构造函数、全缺省构造函数、我们没写编译器默认生成的构造函数，都可以认为默认构造函数
class Date
{
public:
Date()
{
_year = 1900;
_month = 1;
_day = 1;
}
Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
// 以下测试函数能通过编译吗？
void Test()
{
Date d1;
}
显然编译器并不知道去调用哪一个，所以我们要注意全缺省构造函数
10.析构函数
10.1概念
通过前面构造函数的学习，我们知道一个对象是怎么来的，那一个对象又是怎么没呢的？
析构函数：与构造函数功能相反，析构函数不是完成对对象本身的销毁，局部对象销毁工作是由编译器完成的。而对象在销毁时会自动调用析构函数，完成对象中资源的清理工作。
10.2特性
析构函数是特殊的成员函数，其特征如下：
- 析构函数名是在类名前加上字符 ~。
- 无参数无返回值类型。
- 一个类只能有一个析构函数。若未显式定义，系统会自动生成默认的析构函数。注意：析构函数不能重载
- 对象生命周期结束时，C++编译系统系统自动调用析构函数
struct stack
{
public:
stack(int n = 4)
{
cout << "stack()" << endl;
_a = (int*)malloc(sizeof(int) * 4);
if (_a == nullptr)
{
perror("malloc fail");
exit(-1);
}
_size = 0;
_capacity = n;
}
void push(int x)
{
_a[_size++] = x;
}
~stack()
{
cout << "~stack()" << endl;
free(_a);
_a = nullptr;
_size = 0;
_capacity = 0;
}
private:
int* _a;
int _size;
int _capacity;
};
int main()
{
stack st(4);
st.push(1);
st.push(2);
st.push(3);
st.push(4);
}
- 关于编译器自动生成的析构函数，是否会完成一些事情呢？下面的程序我们会看到，编译器生成的默认析构函数，对自定类型成员调用它的析构函数。
class Time
{
public:
Time()
{
cout << "Time()" << endl;
_hour = 0;
_minute = 0;
_second = 0;
}
~Time()
{
cout << "~Time()" << endl;
}
private:
int _hour;
int _minute;
int _second;
};
class Date
{
public:
Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
void func()
{
cout << "func()" << endl;
}
void print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
private:
int _year=2001;
int _month=12 ;
int _day=1 ;
Time _t;
};
int main()
{
Date dt;
}
程序运行结束后输出：~Time()
在main方法中根本没有直接创建Time类的对象，为什么最后会调用Time类的析构函数？
因为main中创建了Date对象dt，而d中包含4个成员变量，其中_year, _month,_day三个是 内置类型成员，销毁时不需要资源清理，最后系统直接将其内存回收即可；而_t是Time类对象，所以在d销毁时，要将其内部包含的Time类的_t对象销毁，所以要调用Time类的析构函数。但是main函数 中不能直接调用Time类的析构函数，实际要释放的是Date类对象，所以编译器会调用Date类的析构函数，而Date没有显式提供，则编译器会给Date类生成一个默认的析构函数，目的是在其内部调用Time类的析构函数，即当Date对象销毁时，要保证其内部每个自定义对象都可以正确销毁main函数中并没有直接调用Time类析构函数，而是显式调用编译器为Date类生成的默认析构函数注意：创建哪个类的对象则调用该类的析构函数，销毁那个类的对象则调用该类 的析构函数
- 如果类中没有申请资源时，析构函数可以不写，直接使用编译器生成的默认析构函数，比如Date类；有资源申请时，一定要写，否则会造成资源泄漏，比如Stack类。
11.拷贝构造函数
11.1概念
在现实生活中，可能存在一个与你一样的自己，我们称其为双胞胎
那在创建对象时，可否创建一个与已存在对象一某一样的新对象呢？
拷贝构造函数：只有单个形参，该形参是对本类类型对象的引用(一般常用const修饰)，在用已存在的类类型对象创建新对象时由编译器自动调用
11.2 特征
拷贝构造函数也是特殊的成员函数，其特征如下：
- 拷贝构造函数是构造函数的一个重载形式。
- 拷贝构造函数的参数只有一个且必须是类类型对象的引用，使用传值方式编译器直接报错，因为会引发无穷递归调用。
class Date
{
public:
Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
Date(const Date& d)
//如果这里不用引用的话，首先我们传参就需要拷贝构造创建临时变量
//就会触发无限递归，所以我们用引用传参
{
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
}
void print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
~Date()
{
cout << "~Date()" << endl;
}
private:
int _year=2001;
int _month=12 ;
int _day=1 ;
//Time _t;
};
int main()
{
Date d1(2002,1,4);
d1.print();
Date d2(d1);
d2.print();
}
3.若未显式定义，编译器会生成默认的拷贝构造函数。 默认的拷贝构造函数对象按内存存储按字节序完成拷贝，这种拷贝叫做浅拷贝，或者值拷贝。
class Time
{
public:
Time()
{
cout << "Time()" << endl;
_hour = 0;
_minute = 0;
_second = 0;
}
~Time()
{
cout << "~Time()" << endl;
}
private:
int _hour;
int _minute;
int _second;
};
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;
}
void print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
private:
int _year=2001;
int _month=12 ;
int _day=1 ;
//自定义类型
Time _t;
};
int main()
{
Date d1(2002,1,4);
// 用已经存在的d1拷贝构造d2，此处会调用Date类的拷贝构造函数
// 但Date类并没有显式定义拷贝构造函数，则编译器会给Date类生成一个默认的拷贝构
造函数
Date d2(d1);
}
注意：在编译器生成的默认拷贝构造函数中，内置类型是按照字节方式直接拷贝的，而自定义类型是调用其拷贝构造函数完成拷贝的
4 编译器生成的默认拷贝构造函数已经可以完成字节序的值拷贝了，还需要自己显式实现吗？当然像日期类这样的类是没必要的。那么下面的类呢？验证一下试试？
struct stack
{
public:
stack(int n = 4)
{
cout << "stack()" << endl;
_a = (int*)malloc(sizeof(int) * 4);
if (_a == nullptr)
{
perror("malloc fail");
exit(-1);
}
_size = 0;
_capacity = n;
}
void push(int x)
{
_a[_size++] = x;
}
~stack()
{
cout << "~stack()" << endl;
free(_a);
_a = nullptr;
_size = 0;
_capacity = 0;
}
private:
int* _a;
int _size;
int _capacity;
};
int main()
{
stack st(4);
st.push(1);
st.push(2);
st.push(3);
st.push(4);
stack s2(st);
}
程序会崩溃
注意：类中如果没有涉及资源申请时，拷贝构造函数是否写都可以；一旦涉及到资源申请时，则拷贝构造函数是一定要写的，否则就是浅拷贝。
- 拷贝构造函数典型调用场景：
使用已存在对象创建新对象
函数参数类型为类类型对象
函数返回值类型为类类型对象
class Time
{
public:
Time()
{
cout << "Time()" << endl;
_hour = 0;
_minute = 0;
_second = 0;
}
~Time()
{
cout << "~Time()" << endl;
}
private:
int _hour;
int _minute;
int _second;
};
class Date
{
public:
Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
Date(const Date& d)
{
cout << "Date(const Date& d)" << endl;
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
}
void print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
~Date()
{
cout << "~Date()" << endl;
}
private:
int _year=2001;
int _month=12 ;
int _day=1 ;
Time _t;
};
Date Test(Date d)
{
Date temp(d);
return temp;
}
int main()
{
Date d1(2022, 1, 13);
Test(d1);
return 0;
}
为了提高程序效率，一般对象传参时，尽量使用引用类型，返回时根据实际场景，能用引用尽量使用引用。
将test改为引用传参时
12.赋值运算符重载
12.1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@
重载操作符必须有一个类类型参数
2.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
3.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
4. .* :: sizeof ?: . 注意以上5个运算符不能重载。这个经常在笔试选择题中出现。
class Date
{
public:
Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
Date(const Date& d)
{
cout << "Date(const Date& d)" << endl;
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
}
void print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
bool operator==(const Date& d）//可以定义为全局，但是使用需要声明友元
{
return (_year == d._year) && (_month==d._month) & (_day==d._day);
}
bool operator>(const Date& d )
{
return _year > d._year ||
(_year == d._year && _month > d._month) ||
(_year == d._year && _month == d._month && _day > d._day);
}
bool operator>=(const Date& d)
{
return *this == d || *this > d;
}
bool operator<(const Date& d)
{
return!(*this >= d);
}
bool operator<=(const Date& d)
{
return!(*this > d);
}
bool operator!=(const Date& d)
{
return!(*this == d);
}
~Date()
{
cout << "~Date()" << endl;
}
private:
int _year=2001;
int _month=12 ;
int _day=1 ;
//Time _t;
};
nt main()
{
Date d1(2022, 1, 14);
Date d2(2022, 1, 13);
cout << (d1 == d2)<< endl;
cout << (d1 != d2) << endl;
cout << (d1 > d2) << endl;
cout << (d1 >= d2) << endl;
cout << (d1 < d2) << endl;
cout << (d1 <= d2) << endl;
return 0;
}
12.2赋值运算符重载
赋值运算符重载格式
1.参数类型：const T&，传递引用可以提高传参效率
2.返回值类型：T&，返回引用可以提高返回的效率，有返回值目的是为了支持连续赋值
3.检测是否自己给自己赋值
4.返回*this ：要复合连续赋值的含义
class Date
{
public:
Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
Date(const Date& d)
{
cout << "Date(const Date& d)" << endl;
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
}
void print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
Date& operator =(const Date& d)
{
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
return *this;
}
~Date()
{
cout << "~Date()" << endl;
}
private:
int _year=2001;
int _month=12 ;
int _day=1 ;
//Time _t;
};
int main()
{
Date d1(2002, 1, 1);
Date d2(2002, 2, 2);
Date d3(2002, 3, 3);
d1 = d2 = d3;
d1.print();
d2.print();
d3.print();
return 0;
}
- 赋值运算符只能重载成类的成员函数不能重载成全局函数
class Date
{
public:
Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
int _year;
int _month;
int _day;
};
// 赋值运算符重载成全局函数，注意重载成全局函数时没有this指针了，需要给两个参数
Date& operator=(Date& left, const Date& right)
{
if (&left != &right)
{
left._year = right._year;
left._month = right._month;
left._day = right._day;
}
return left;
}
// 编译失败：
// error C2801: “operator =”必须是非静态成员
原因：赋值运算符如果不显式实现，编译器会生成一个默认的。此时用户再在类外自己实现一个全局的赋值运算符重载，就和编译器在类中生成的默认赋值运算符重载冲突了，故赋值运算符重载只能是类的成员函数
3.用户没有显式实现时，编译器会生成一个默认赋值运算符重载，以值的方式逐字节拷贝。注意：内置类型成员变量是直接赋值的，而自定义类型成员变量需要调用对应类的赋值运算符重载完成赋值
class Date
{
public:
Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
Date(const Date& d)
{
cout << "Date(const Date& d)" << endl;
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
}
void print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
/*Date& operator =(const Date& d)
{
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
return *this;
}*/
~Date()
{
cout << "~Date()" << endl;
}
private:
int _year = 2001;
int _month = 12;
int _day = 1;
//Time _t;
};
int main()
{
Date d1(2002, 1, 1);
Date d2(2002, 2, 2);
Date d3(2002, 3, 3);
d1 = d2 = d3;
d1.print();
d2.print();
d3.print();
return 0;
}
既然编译器生成的默认赋值运算符重载函数已经可以完成字节序的值拷贝了，还需要自己实现吗？当然像日期类这样的类是没必要的。那么下面的类呢？
struct stack
{
public:
stack(int n = 4)
{
cout << "stack()" << endl;
_a = (int*)malloc(sizeof(int) * 4);
if (_a == nullptr)
{
perror("malloc fail");
exit(-1);
}
_size = 0;
_capacity = n;
}
void push(int x)
{
_a[_size++] = x;
}
~stack()
{
cout << "~stack()" << endl;
free(_a);
_a = nullptr;
_size = 0;
_capacity = 0;
}
private:
int* _a;
int _size;
int _capacity;
};
int main()
{
stack st(4);
st.push(1);
st.push(2);
st.push(3);
st.push(4);
stack s2;
s2 = st;
}
可以看到函数在调用析构函数时崩溃
注意：如果类中未涉及到资源管理，赋值运算符是否实现都可以；一旦涉及到资源管理则必须要实现。
12.3前置++和后置++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)
{
cout << "Date(const Date& d)" << endl;
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
}
// 前置++：返回+1之后的结果
// 注意：this指向的对象函数结束后不会销毁，故以引用方式返回提高效率
Date &operator ++()
{
_day+=1;
return *this;
}
// 后置++：
// 前置++和后置++都是一元运算符，为了让前置++与后置++形成能正确重载
// C++规定：后置++重载时多增加一个int类型的参数，但调用函数时该参数不用传 递，编译器
自动传递
// 注意：后置++是先使用后+1，因此需要返回+1之前的旧值，故需在实现时需要先将this保存
一份，然后给this+1
//而temp是临时对象，因此只能以值的方式返回，不能返回引用
Date operator++(int)
{
Date temp=*this;
_day += 1;
return temp;
}
void print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
~Date()
{
cout << "~Date()" << endl;
}
private:
int _year = 2001;
int _month = 12;
int _day = 1;
};
int main()
{
Date d1(2001, 1, 1);
Date d2 = d1++;
Date d3 = ++d1;
d1.print();
d2.print();
d3.print();
}