【C++】类与对象（2补充运算符重载，const成员）

【C++】类与对象（2补充运算符重载，const成员）

作者：爱写代码的刚子
时间：2023.5.11
本篇作为【C++】类与对象（2）的补充（运算符重载、const成员）

赋值运算符重载

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：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：比如operator@
• 重载操作符必须有一个类类型或者枚举类型的操作数。
• 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成员函数的操作符有一个默认的形参this，限定为第一个形参
• .* 、:: 、sizeof 、?: 、. 注意以上5个运算符不能重载（很重要）。
• C++规定赋值运算符“=”只能重载为类的非静态成员函数，而不可以重载为类的友元函数。

下面以日期类举例：

class Date
{
public:
Date::Date(int year, int month, int day)
{
	_year = year;
	_month = month;
	_day = day;
}
Date::operator=(const Date& d)
{
	_year = d._year;
	_month = d._year;
	_day = d._day;
}
private:

	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

注意：bool operator==(Date* this, const Date& d2)；
左操作数是this指向的调用函数的对象

• 附：

对日期类（Date）前置++和后置++的运算符重载

//前置++
Date& Date::operator++()
{
	*this += 1;
	return *this;
}

// 后置++
// 增加这个int参数不是为了接收具体的值，仅仅是占位（绕过语法限制），跟前置++构成重载
Date Date::operator++(int)
{
	Date tmp = *this;
	*this += 1;
	
	return tmp;
}

后置++要用int参数占位，为了与前置++区分（ --与++相同）

实现日期类（Date）对<<的运算符重载：

注意流插入不能写成成员函数，因为Date对象默认占用第一个参数，做了左操作数，不符合使用习惯
既然不能写成成员函数，那如何访问类里面的私有变量？
解决方法：

1. 将对<<的运算符重载的函数变为Date的友元函数。（C++常用）
2. 调用Date里面的GetYear等函数（公有）来访问。（Java常用）

//要注意const的使用
ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d)
{
	out << d._year << "年" << d._month << "月" << d._day << "日" << endl;

	return out;
}

istream& operator>>(istream& in, Date& d)
{
	int year, month, day;
	in >> year >> month >> day;

	if (month > 0 && month < 13
		&& day > 0 && day <= d.GetMonthDay(year, month))
	{
		d._year = year;
		d._month = month;
		d._day = day;
	}
	else
	{
		cout << "非法日期" << endl;
		assert(false);
	}

	return in;
}

• <<可以直接支持内置类型是库里面实现了
• <<可以直接支持自定识别类型是因为函数重载
• <<的执行顺序为从左往右
• 运算符重载也可以当作函数显示调用，当然这肯定不好。

赋值运算符重载

赋值运算符主要有四点：

1. 参数类型
2. 返回值
3. 检测是否自己给自己赋值
4. 返回*this
5. 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。（与拷贝函数要注意的地方一样）

赋值运算符重载和拷贝构造函数的区别：
拷贝构造函数是创建一个拷贝后的对象
而赋值运算符重载是拷贝给已有的对象

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。
举例：
假如Date类里面有print()成员函数

void print()
{
	//...
}

发现：

Date d1;
d1.print();//正常（this指针类型：Date*）
const Date d2;
d2.print()//报错（因为print()可能对const类型进行修改，发生了权限的放大）（this指针类型：const Date*）

解决方法：
将print成员函数改为

void print() const//const修饰this指针
{
	//...
}

• 成员函数的后面加const后，普通和const对象都可以调用该成员函数（但是要修改成员变量的成员函数不能加const），所以只要函数不修改成员变量，都应该加const。
• 如果对<进行运算符重载正确的格式为bool operator(const Date& x) const;（两边要统一加const）而不是bool operator(const Date& x)；
• const修饰的不是this指针，而是*this（易混），this指针本身就是不可修改的

取地址及const取地址操作符重载

一般自定义类型不能用运算符
但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。

Date* operator&()
{
	return this;
}
 
const Date* operator&() const
{
	return this;
}

两个函数构成函数重载（参数（this指针）类型不同）
const 对象（必须初始化）调用const Date* operator&() const，普通对象调用Date* operator&()
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，比如不想让别人获取到指定的内容（返回指针时返回nullptr）。