【C++】类和对象（三）运算符重载 (其中有默认成员函数中的 赋值运算符重载、等等)
各位大佬大家好，我是猪皮兄弟
今天的内容是运算符重载，内置类型可以直接使用运算符运算，因为编译器知道该如何进行运算，自定义类型无法直接使用运算符，编译器也不知道该如何运算，如果想要让编译器支持，就需要自己实现运算重载
文章目录
- 一、概念
- 二、类里的private无法访问的解决办法
- 三、各种运算符重载
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- 1.==运算符重载
- 2.+=运算符重载
- 3.+运算符重载
- 三、赋值运算符重载
- 四、对于前四个默认成员函数的总结
- 五、对于前置++和后置++的运算符重载
- 六、流插入<<和流提取>>的运算符重载
- 七、运算符重载注意事项
- 八、取地址&运算符重载
- 九、总结
一、概念
C++为了增加代码的可读性增加了运算符重载，运算符重载是具有特殊函数名的函数，也具有返回类型，函数名字以及参数列表，其返回值和参数列表与普通函数相似，最大的不同就是它具有特殊的函数名
函数名为：关键字operator后跟需要重载的运算符
返回值和参数列表由操作符的性质决定
二、类里的private无法访问的解决办法
1.类中提供获取成员变量的函数，来返回成员变量
2.友元、但是友元破坏了封装，所以不建议使用
3.将函数写在类里
三、各种运算符重载
运算符重载的第一个参数也就是this指针是在运算符前面的，比如==的运算符重载
d1==d2; d1就是this指针的参数
1.==运算符重载
对于大结构体来说，传引用是很提高效率的，并且里面不需要改变，最好加上const，保证安全（保证里面不会写错），另外，因为this指针我们不能显示写，所以C++中为了修饰this指针指向的内容不能改变，就只能加在后面，如下所示
class Date
{
public:
Date(int year=1,int month=1,int day=1)
{
_year=year;
_month=month;
_day = day;
}
bool operator==(const Date&d) const
{
return _year==d._year
&& _month==d._month
&& _day==d._day;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
2.+=运算符重载
可以看出，+=是可以实现连续加等的，所以要传返回值
class Date
{
public:
Date(int year=1, int month=1, int day=1)
:_year(year)
, _month(month)
, _day(day)//初始化列表，后面讲
{
}
bool isLeapYear(int year)
{
return (year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0);
}
size_t getMonthDay(size_t year, size_t month)
{
if (isLeapYear(year) && month == 2)
return 29;
return arr[month];
}
//当然这里不传引用也是可以
Date& operator+=(const size_t& day)
{
_day += day;
while (_day > getMonthDay(_year, _month))
{
_day -= getMonthDay(_year, _month);
_month++;
if (_month == 13)
_year++;
}
return *this;//因为支持连续+=;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
static int arr[13];//定义一个静态的数组，方便获得每月的天数
};
int Date::arr[13] = { 0,31,28,31,30,31,20,31,31,30,31,30,31 };
3.+运算符重载
class Date
{
public:
Date(int year=1, int month=1, int day=1)
:_year(year)
, _month(month)
, _day(day)//初始化列表，后面讲
{
}
bool isLeapYear(int year)
{
return (year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0);
}
size_t getMonthDay(size_t year, size_t month)
{
if (isLeapYear(year) && month == 2)
return 29;
return arr[month];
}
//当然这里不传引用也是可以
Date operator+(const size_t& day) const
{
Date ret=*this;//拷贝构造
ret._day += day;
while (ret._day > getMonthDay(ret._year, ret._month))
{
ret._day -= getMonthDay(ret._year, ret._month);
ret._month++;
if (ret._month == 13)
ret._year++;
}
return ret;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
static int arr[13];//定义一个静态的数组，方便获得每月的天数
};
int Date::arr[13] = { 0,31,28,31,30,31,20,31,31,30,31,30,31 };
其他的普通的运算符重载我就不写了
三、赋值运算符重载
赋值运算符重载只能重载与成员，不能重载于全局，因为赋值运算符重载是默认成员函数，不写也会自动生成，所以，重载于全局的话会起冲突！
注意，赋值也是可以连续赋值的
class Date
{
public:
Date(int year=1, int month=1, int day=1)
:_year(year)
, _month(month)
, _day(day)//初始化列表，后面讲
{
}
Date& operator=(const Date& d)//支持连续赋值
{
if(this!=&d)
{
_year=d._year;
_month=d._month;
_day=d._day;
}
return *this;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
赋值运算符重载也是默认成员函数，我们不显示写时编译器默认生成，以值拷贝（浅拷贝）的方式逐字节进行，同样，对于内置类型直接浅拷贝，对于自定义类型，调用对应的默认赋值运算符重载函数完成赋值，所以像日期类这种就不需要自己写了，但是如果是自己开辟空间的那种，就需要自己来实现深拷贝完成赋值。
原因：
1.浅拷贝拷贝出来的地址和参数是相同的，所以会存在可以互相修改的问题
2.会被free或者delete两次，报错
四、对于前四个默认成员函数的总结
1.大部分的类都要自己去实现构造函数，除了像用两个栈来实现队列的这一种类，这个队列会去
调用栈的构造函数，所以不用自己写。
2.每个类最好都提供不传参数的构造函数
a.编译器生成的构造
b.自己写的无参构造
c.全缺省构造
3.对于析构，只需要自己申请了空间的类去写，包括两个栈实现队列的也不用写（栈要写，队列不写），而栈帧和栈的性质相似，所以先定义的后析构，后定义的先析构。
4.拷贝构造函数其实是构造函数的重载
对于重载，发现void func(int a)和void func(int&aa)构成重载，因为函数名的修饰规则不同
但是又发现typeid(a).name()和typeid(aa).name()都是int
5.拷贝构造和赋值运算符重载对于不需要深拷贝的类就不用写，默认使用的浅拷贝足够
6.很多运算符重载都是可以复用的，比如说+=和+，> >= < <=.
五、对于前置++和后置++的运算符重载
为了对前置++和后置++和前置–和后置–做区分，C++对于这一点利用函数重载去区分
Date& operator++();//前置
Date& operator++(int);//后置
六、流插入<<和流提取>>的运算符重载
首先说明
cin和cout是对象而不是函数
cin是istream的对象
cout是ostream的对象
流插入<<和流提取>>需要写成全局的，因为在类里，cin无法作为左操作数，而cin或者cout
cout<<1<<2<<3<<endl;
cin>>a>>b>>c;
//因为cin和cout需要当左操作数，所以写成全局的，不受this指针影响。
所以正确写法：
class Date()
{
friend ostream& operator<<(ostream&out,const Date& d);
public:
Date(int year=1,int month=1,int day=1)
:_year(year)
,_month(month)
,_day(day)
{
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
//cout与cin类似
inline ostream& operator<<(ostream&out,const Date& d)
{
//因为在类外，获得private成员变量三种方式
1.类里写get的函数
2.友元，不建议使用，破坏封装，但是这里用一下友元
3.私有改公有
out<<d._year<<'.'<<d._month<<'.'<<d._day<<endl;
return out;
}
因为会频繁的调用，所以写成内敛，但是注意，这里不能够声明于定义分离，因为内敛不会进符号表。如果分离，那么在链接的时候找不到函数地址而出现链接错误
七、运算符重载注意事项
1.运算符重载不能够去创造新的运算符
2.重载操作必须有一个类类型参数
3.重载的含义不能改变，比如说+去实现*
4.有隐含的this指针
5.有几个操作符是不能够被重载的
a.域作用限定符 ::
b.sizeof()
c.三目运算符 ?:
d. .点
e. .*点乘
八、取地址&运算符重载
对于这个运算符来说，因为他是默认成员函数，编译器会自己生成，并且，编译器自己生成的也就够用了，所以一般不用我们自己写，除非遇到特殊的场景：比如我不想让别人拿到我的地址：
//const在*之前修饰指针指向的内容
//const在*之后修饰指针
A* operator&()//Date *const this默认参数
{
return nullptr;
}
九、总结
上面对C++运算符重载重要知识点进行了总结，感谢大家的支持，后面我会继续更新类和对象有关方面的内容！
