【C++】30h速成C++从入门到精通（命名空间、缺省参数、函数重载、引用、类与对象）
前言
本博客致力于在短时间内教会大家C++要点难点，但编程学习不是以速度取胜，要厚积薄发。大家平时可以多阅读相关书籍以及文献，还在学校学习的同志们要抓住每一个可以进步的机会，不要等到了期末才开始悠悠醒转。
希望本博可以对大家的工作、生活、学习有所帮助！
C++关键字
我认为介绍关键字最大的作用就是防止大家在编写代码的时候错误的把关键字当作代码，其中关键字的意义与作用大多都与C语言无异，如果大家没有学习过C语言推荐还是对C有一个大概了解再来学习C++。毕竟C\C++是水乳交融密不可分的。
关键字在下列图标中给出：
命名空间
在C\C++中，变量、函数和后面要学到的类都是大量存在的，这些变量、函数和类的名称都将存在于全局作用域中，可能会导致冲突。使用命名空间的目的是对标识符的名称进行本地化，以避免命名冲突或名字污染，namespace关键字的出现就是针对这种问题的。
相比于C语言，我们老师在第一节课上就教会了我们#include
#include
using namespace std; 命名空间的定义
定义命名空间需要用到的namespace关键字，后面加上此空间的名字，接对{}，{}中就可以存放命名空间的成员。
//1. 普通的命名空间
namespace N1 // N1为命名空间的名称
{
// 命名空间中的内容，既可以定义变量，也可以定义函数
int a;
int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}
}
//2. 命名空间可以嵌套
namespace N2
{
int a;
int b;
int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}
namespace N3
{
int c;
int d;
int Sub(int left, int right)
{
return left - right;
}
}
}
//3. 同一个工程中允许存在多个相同名称的命名空间,编译器最后会合成同一个命名空间中。
namespace N1
{
int Mul(int left, int right)
{
return left * right;
}
}注意：一个命名空间就定义了一个新的作用域，命名空间中的所有内容都局限于该命名空间中 。
命名空间的使用
比如：
namespace N
{
int a = 10;
int b = 20;
int Add(int left, int right)
{
return left + right;
}
int Sub(int left, int right)
{
return left - right;
}
}
int main()
{
printf("%d\n", a); // 该语句编译出错，无法识别a
return 0;
}命名空间的三种使用方式：
加命名空间名称及作用域限定
int main()
{
printf("%d\n", N::a); //加上作用域就可以输出了！
return 0;
}使用using将命名空间中成员引入
using N::b;
int main()
{
printf("%d\n", N::a); //没有引用a成员，所以要加上作用域
printf("%d\n", b); //引用了b成员可以直接输出
return 0;
}
使用using namespace 命名空间名称引入
using namespce N;
//上文提到的using namespaces std;也是相同的道理，std的含义大家有兴趣的话可以上网找找。
int main()
{
printf("%d\n", a);
printf("%d\n", b);
Add(10, 20);
return 0;
}C++输入&输出！
就好比与新生儿会用自己独特的方式向这个崭新的世界打招呼，C++刚出来后，也算是一个新事物。我们写的第一个程序就是输出hello world！。我们来看下C++是如何实现问候的：
#include
using namespace std;
int main()
{
cout<<"Hello world!!!"<
说明：
使用cout标准输出(控制台)和cin标准输入(键盘)时，必须包含< iostream >头文件以及std标准命名空 间。 这里又出现了iostream以及std这个命名空间，可想这是学习C++的根本所在。
使用C++输入输出更方便，不需增加数据格式控制，比如：整形--%d，字符--%c。
#include
using namespace std;
int main()
{
int a;
double b;
char c;
cin>>a;
cin>>b>>c;
cout<
解释：
cout标准输出的书写格式为“cout<<'要输出的东西'<
cin标准输入的格式为“cin>>'所输入的东西';”
至于输入的往里进'>',输出的往外出'<'，后续会介绍到。
缺省参数
缺省参数概念
缺省参数是声明或定义函数时为函数的参数指定一个默认值。在调用该函数时，如果没有指定实参则采用该 默认值，否则使用指定的实参。（就是纯种的备胎）
void TestFunc(int a = 0)
{
cout<缺省参数的分类
全缺省参数
void TestFunc(int a = 0)
{
cout<半缺省参数
void TestFunc(int a, int b = 10, int c = 20)
{
cout<<"a = "<注意：
半缺省参数必须从右往左依次来给出，不能间隔着给
缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现
//a.h
void TestFunc(int a = 10);
//a.c
void TestFunc(int a = 20)
{}
// 注意：如果声明与定义位置同时出现，恰巧两个位置提供的值不同，那编译器就无法确定到底该用那
个缺省值。
缺省值必须是常量或者全局变量
C语言不支持（编译器不支持）
函数重载
重载和多态是C++的重头好戏，当你对重载和多态有一个清晰的认知，会让老师或者面试官对你也有一个清晰的认知:)
函数重载概念
函数重载：是函数的一种特殊情况，C++允许在同一作用域中声明几个功能类似的同名函数，这些同名函数的 形参列表(参数个数 或 类型 或 顺序)必须不同，常用来处理实现功能类似数据类型不同的问题 。
int Add(int left, int right)
{
return left+right;
}
double Add(double left, double right)
{
return left+right;
}
long Add(long left, long right)
{
return left+right;
}
int main()
{
Add(10, 20);
Add(10.0, 20.0);
Add(10L, 20L);
return 0;
}
重载就相当于自然语言中的多重含义。
比如说中国男足“谁也赢不了”和中国乒乓“谁也赢不了“是两种截然不同的意思，即使长得都一样。
extern "C"
有时候在C++工程中可能需要将某些函数按照C的风格来编译，在函数前加extern "C"，意思是告诉编译器， 将该函数按照C语言规则来编译。比如：tcmalloc是google用C++实现的一个项目，他提供tcmallc()和tcfree 两个接口来使用，但如果是C项目就没办法使用，那么他就使用extern “C”来解决。
extern "C" int Add(int left, int right);
int main()
{
Add(1,2);
return 0;
}//链接时报错：error LNK2019: 无法解析的外部符号_Add，该符号在函数 _main 中被引用
引用
引用概念
引用不是新定义一个变量，而是给已存在变量取了一个别名，编译器不会为引用变量开辟内存空间，它和它 引用的变量共用同一块内存空间。
类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体；
void TestRef()
{
int a = 10;
int& ra = a;//<====定义引用类型
printf("%p\n", &a);
printf("%p\n", &ra);
}//注意：引用类型必须和引用实体是同种类型的
引用特性
引用在定义时必须初始化
一个变量可以有多个引用
引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体
void TestRef()
{
int a = 10;
// int& ra; // 该条语句编译时会出错
int& ra = a;
int& rra = a;
printf("%p %p %p\n", &a, &ra, &rra);
}
常引用
void TestConstRef()
{
const int a = 10;
//int& ra = a; // 该语句编译时会出错，a为常量
const int& ra = a;
// int& b = 10; // 该语句编译时会出错，b为常量
const int& b = 10;
double d = 12.34;
//int& rd = d; // 该语句编译时会出错，类型不同
const int& rd = d;
}
使用场景
做参数
void Swap(int& left, int& right)
{
int temp = left;
left = right;
right = temp;
}
做返回值
int& Count()
{
static int n = 0；
n++;
// ...
return n;
}
引用与指针的区别
在语法概念上引用就是一个别名，没有独立空间，和其引用实体共用同一块空间。
在底层实现上实际是有空间的，因为引用是按照指针方式来实现的。
引用和指针的不同点:
引用在定义时必须初始化，指针没有要求。
引用在初始化时引用一个实体后，就不能再引用其他实体，而指针可以在任何时候指向任何一个同类型 实体。
没有NULL引用，但有NULL指针。
在sizeof中含义不同：引用结果为引用类型的大小，但指针始终是地址空间所占字节个数(32位平台下占 4个字节) 。
引用自加即引用的实体增加1，指针自加即指针向后偏移一个类型的大小。
有多级指针，但是没有多级引用。
访问实体方式不同，指针需要显式解引用，引用编译器自己处理。
引用比指针使用起来相对更安全。
auto关键字（C++11）
auto简介
在早期C/C++中auto的含义是：使用auto修饰的变量，是具有自动存储器的局部变量，但遗憾的是一直没有 人去使用它，大家可思考下为什么？ C++11中，标准委员会赋予了auto全新的含义即：auto不再是一个存储类型指示符，而是作为一个新的类型 指示符来指示编译器，auto声明的变量必须由编译器在编译时期推导而得。
int TestAuto()
{
return 10;
}
int main()
{
int a = 10;
auto b = a; //int
auto c = 'a'; //char
auto d = TestAuto(); //int
cout << typeid(b).name() << endl;
cout << typeid(c).name() << endl;
cout << typeid(d).name() << endl;
//auto e; 无法通过编译，使用auto定义变量时必须对其进行初始化
return 0;
}
注意：
使用auto定义变量时必须对其进行初始化，在编译阶段编译器需要根据初始化表达式来推导auto的实际类 型。因此auto并非是一种“类型”的声明，而是一个类型声明时的“占位符”，编译器在编译期会将auto替换为 变量实际的类型。
autoshiyongxize
auto与指针和引用结合起来使用。
用auto声明指针类型时，用auto和auto*没有任何区别，但用auto声明引用类型时则必须加&。
int main()
{
int x = 10;
auto a = &x;
auto* b = &x;
auto& c = x;
cout << typeid(a).name() << endl; //int*
cout << typeid(b).name() << endl; //int*
cout << typeid(c).name() << endl; //int
*a = 20;
*b = 30;
c = 40;
return 0;
}
在同一行定义多个变量
当在同一行声明多个变量时，这些变量必须是相同的类型，否则编译器将会报错，因为编译器实际只对 第一个类型进行推导，然后用推导出来的类型定义其他变量。
void TestAuto()
{
auto a = 1, b = 2;
auto c = 3, d = 4.0; // 该行代码会编译失败，因为c和d的初始化表达式类型不同
}
auto无法推导的场景
auto不能作为函数的参数
auto不能直接用来声明数组
为了避免与C++98中的auto发生混淆，C++11只保留了auto作为类型指示符的用法
auto在实际中最常见的优势用法就是跟以后会讲到的C++11提供的新式for循环还有lambda表达式等进行配合使用
类和对象（C++的根基）
面向过程和面向对象的初步认识
C语言是面向过程的，关注的是过程，分析出求解问题的步骤，通过函数调用逐步解决问题。
C++是基于面向对象的，关注的是对象，将一件事情拆分成不同的对象，靠对象之间的交互完成。
类的引入
c语言当中，结构体只能定义变量，在C++当中，结构体不光可以定义变量还可以定义函数。
struct Student //学生类（结构体）
{
void SetStudentInfo(const char* name, const char* gender, int age)
{
strcpy(_name, name); //抄录姓名
strcpy(_gender, gender); //抄录性别
_age = age; //年龄
}
void PrintStudentInfo()
{
cout<<_name<<" "<<_gender<<" "<<_age<
上面结构体的定义，在C++当中更喜欢用class来代替
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。
类中的元素称为类的成员：类中的数据称为类的属性或者成员变量; 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，需要注意：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。
class person
{
public:
//显示基本信息
void showinfo()
{
cout<<-name<<" "<<_sex<<" "<<_age<
声明放在.h文件中，类的定义放在.cpp文件中。
//preson.h
class person
{
public:
//显示基本信息
void showinfo();
public:
char* _name; //姓名
char* _sex; //性别
int _age; //年龄
} ；
//preson.cpp
#include"preson.h"
void person::showinfo()
{
cout<<-name<<" "<<_sex<<" "<<_age<
ps.大多数形况都推荐使用第二种形式来编写代码
类的访问限定符以及封装
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】
1、public修饰的成员在类外可以直接被访问；
2、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) ；
3、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；
4、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。
【面试题分享】
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：我们如何管理兵马俑呢？比如如果什么都不管，兵马俑就被随意破坏了。那么我们首先建了一座房子把兵马俑给封装起来。但是我们目的全封装起来，不让别人看。所以我们开放了售票通道，可以买票突破封装在合理的监管机制下进去参观。类也是一样，我们使用类数据和方法都封装到一下。不想给别人看到的，我们使用protected/private把成员封装起来。开放一些共有的成员函数对成员合理的访问。所以封装本质是一种管理。
【面试题分享】
面对对象的三大特性：封装、继承、多态。
类的作用域
类定义了一个新的作用域，类所有的成员都在类的作用域当中，在类体外定义成员，需要hi用 :: 作用域解析符指明成员属于哪个类域。
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<
类的实例化
用类类型创建对象的过程，称之为类的实例化
类只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；
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 ；
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。
类对象模型
如何计算类对象的大小
// 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，当然也要进行内存对齐，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。
结构体内存对齐规则
第一个成员在与结构体偏移量为0的地址处；
其他成员变量要对齐到某个数字（对齐数）的整数倍的地址处；对齐数 = 编译器默认的一个对齐数 与该成员大小的较小值。VS中默认的对齐数为8；
结构体总大小为：最大对齐数（所有变量类型最大者与默认对齐参数取最小）的整数倍；
如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处，结构体的整体大小就是所有最大对齐数（含嵌套结构体的对齐数）的整数倍。
（内存对齐是C语言的内存学习基础，大家可以再温习一下C语言关于结构体内存对齐的方法。）
【面试题分享】
this指针
this指针的引出
模拟一下我们先来定义一个日期类Date
class Date
{
public :
void Display ()
{
cout <<_year<< "-" <<_month << "-"<< _day <
对于上述类有一个问题：
Date类中有SetDate与Display两个成员函数，函数体中没有关于不同对象的区分，那当s1调用SetDate函数时，该函数是如何知道应该设置s1对象，而不是设置s2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。
tihs指针的特性
this指针的类型：类类型* const；
只能在“成员函数”的内部使用；
this指针本质上其实是一个成员函数的形参，是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。
他来了他来了，C++第一关Boss，也是贯穿始终的最最最最基本的超级武功秘籍来了！！
类的6大默认成员函数
如果一个类中什么成员都没有，简称为空类。空类中什么都没有吗？并不是的，任何一个类在我们不写的情况下都会自动产生下面6个默认的成员函数。
接下来我会用一个日期类对除取地址外的四大函数进行介绍-->
构造函数
概念
对于以下日期类：
class Date
{
public:
void SetDate(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
void Display()
{
cout <<_year<< "-" <<_month << "-"<< _day <
对于Date类，可以通过SetDate公有的方法给对象设置内容，但是如果每次创建对象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，保证每个数据成员都有一个合适的初始值，并且在对象的生命周期内只调用一次。
特性
构造函数是特殊的成员函数，需要注意的是，构造函数的虽然名称叫构造，但是需要注意的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；
对象实例化编译器自动调用对应的析构函数；
构造函数可以重载。
class Date
{
public :
// 1.无参构造函数
Date ()
{}
// 2.带参构造函数
Date (int year, int month , int day )
{
_year = year ;
_month = month ;
_day = day ;
}
private :
int _year ;
int _month ;
int _day ;
};
void TestDate()
{
Date d1; // 调用无参构造函数
Date d2 (2015, 1, 1); // 调用带参的构造函数
// 注意：如果通过无参构造函数创建对象时，对象后面不用跟括号，否则就成了函数声明
// 以下代码的函数：声明了d3函数，该函数无参，返回一个日期类型的对象
// Date d3();
}
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:
/*
// 如果用户显式定义了构造函数，编译器将不再生成
Date (int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
*/
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
void Test()
{
// 没有定义构造函数，对象也可以创建成功，因此此处调用的是编译器生成的默认构造函数
Date d;
}
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，都可以认为是默认成员函数。
// 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;
}
//答案是否定的。
关于编译器生成的默认成员函数，很多童鞋会有疑惑：在我们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卵用？？ 解答：C++把类型分成内置类型(基本类型)和自定义类型。内置类型就是语法已经定义好的类型：如int/char...，自定义类型就是我们使用class/struct/union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。
class Time
{
public:
Time()
{
cout << "Time()" << endl;
_hour = 0;
_minute = 0;
_second = 0;
}
private:
int _hour;
int _minute;
int _second;
};
class Date
{
private:
// 基本类型(内置类型)
int _year;
int _month;
int _day;
// 自定义类型
Time _t;
};
int main()
{
Date d;
return 0;
}
成员变量的命名风格
// 我们看看这个函数，是不是很僵硬？
class Date
{
public:
Date(int year)
{
// 这里的year到底是成员变量，还是函数形参？
year = year;
}
private:
int year;
};
// 所以我们一般都建议这样
class Date
{
public:
Date(int year)
{
_year = year;
}
private:
int _year;
};
// 或者这样。
class Date
{
public:
Date(int year)
{
m_year = year;
}
private:
int m_year;
};
// 其他方式也可以的，主要看公司要求。一般都是加个前缀或者后缀标识区分就行。
析构函数
概念
前面通过构造函数的学习，我们知道一个对象时怎么来的，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象的销毁，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，完成类的一些资源清理工作。
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面加上符号~；
无参数返回值；
一个类有且只有一个析构函数。若未显式定义，系统会自动生成默认的析构函数；
对象生命周期结束时，C++编译系统自动调用析构函数；
typedef int DataType;
class SeqList
{
public :
SeqList (int capacity = 10)
{
_pData = (DataType*)malloc(capacity * sizeof(DataType));
assert(_pData);
_size = 0;
_capacity = capacity;
}
~SeqList()
{
if (_pData)
{
free(_pData ); // 释放堆上的空间
_pData = NULL; // 将指针置为空
_capacity = 0;
_size = 0;
}
}
private :
int* _pData ;
size_t _size;
size_t _capacity;
}；
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，编译器自动生成的默认析构函数，对会自定义类成员调用它的析构函数；
class String
{
public:
String(const char* str = "jack")
{
_str = (char*)malloc(strlen(str) + 1);
strcpy(_str, str);
}
~String()
{
cout << "~String()" << endl;
free(_str);
}
private:
char* _str;
};
class Person
{
private:
String _name;
int _age;
};
int main()
{
Person p;
return 0;
}
拷贝构造函数
概念
析构函数：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节。
特征
拷贝构造函数是构造函数的一个重载模式；
拷贝构造函数的参数只有一个且必须使用引用传参，使用传值方式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)
{
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1;
Date d2(d1);
return 0;
}
若未显示定义，系统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，这种拷贝我们叫做浅拷贝，或者值拷贝；
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;
};
int main()
{
Date d1;
// 这里d2调用的默认拷贝构造完成拷贝，d2和d1的值也是一样的。
Date d2(d1);
return 0;
}
那么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，我们还需要自己实现吗？当然像日期这样的类是没必要的。那么下面的类呢？
// 这里会发现下面的程序会崩溃掉？这里就需要我们以后讲的深拷贝去解决。
class String
{
public:
String(const char* str = "jack")
{
_str = (char*)malloc(strlen(str) + 1);
strcpy(_str, str);
}
~String()
{
cout << "~String()" << endl;
free(_str);
}
private:
char* _str;
};
int main()
{
String s1("hello");
String s2(s1);
}
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，也具有其返回值的类型，函数名字以及参数列表，其返回值子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：
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，限定为第一个形形参
* 、 :: 、 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。
// 全局的operator==
class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
//private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
// 这里会发现运算符重载成全局的就需要成员变量是共有的，那么问题来了，封装性如何保证？
// 这里其实可以用我们后面学习的友元解决，或者干脆重载成成员函数。
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)<
class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
{
_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)<
赋值运算符重载
class Date
{
public :
Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1) //构造
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
Date (const Date& d) //拷贝构造
{
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
}
Date& operator=(const Date& d) //运算符重载
{
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
一个类如果没有显示定义赋值运算重载符，编译器也会生成一个，完成对象按字节序的值拷贝
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;
};
int main()
{
Date d1;
Date d2(2018，10， 1);
// 这里d1调用的编译器生成operator=完成拷贝，d2和d1的值也是一样的。
d1 = d2；
return 0;
}
那么编译器生成的默认赋值重载函数已经可以完成字节序的值拷贝了，我们还需要自己实现吗？当然像日期类这样的类是没必要的。那么下面的类呢？验证一下试试:
// 这里会发现下面的程序会崩溃掉？这里就需要我们以后讲的深拷贝去解决。
class String
{
public:
String(const char* str = "")
{
_str = (char*)malloc(strlen(str) + 1);
strcpy(_str, str);
}
~String()
{
cout << "~String()" << endl;
free(_str);
}
private:
char* _str;
};
int main()
{
String s1("hello");
String s2("world");
s1 = s2;
}
日期类的实现
class Date
{
public:
// 获取某年某月的天数
int GetMonthDay(int year, int month)
{
static int days[13] = {0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31};
int day = days[month];
if (month == 2
&&((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year%400 == 0)))
{
day += 1;
}
return day;
}
// 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;
};
点赞评论关注，私信完整版日期类~
const成员
const修饰类成员函数
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。
我们来看看下面的代码
class Date
{
public :
void Display ()
{
cout<<"Display ()" <
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。（懂事）
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！
再谈构造函数
构造函数体赋值
在创建对象时，编译器通过调用构造函数，给对象中各个成员变量一个合适的初始值。
class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
虽然上述构造函数调用之后，对象中已经有了一个初始值，但是不能将其称作为类对象成员的初始化，构造函数体中的语句只能将其称作为赋初值，而不能称作初始化。因为初始化只能初始化一次，而构造函数体内可以多次赋值。
初始化列表
初始化列表：以一个冒号开始，接着是一个以逗号分隔的数据成员列表，每个"成员变量"后面跟一个放在括号中的初始值或表达式。
class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
: _year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
注意：
每个成员变量在初始化列表中只能出现一次(初始化只能初始化一次)；
类中包含以下成员，必须放在初始化列表位置进行初始化：
引用成员变量/const成员变量/自定义类型成员
class A
{
public:
A(int a)
:_a(a)
{}
private:
int _a;
};
class B
{
public:
B(int a, int ref)
:_aobj(a)
,_ref(ref)
,_n(10)
{}
private:
A _aobj; // 没有默认构造函数
int& _ref; // 引用
const int _n; // const
};
尽量使用初始化列表初始化，因为不管你是否使用初始化列表，对于自定义类型成员变量，一定会先使用初始化列表初始化。
class Time
{
public:
Time(int hour = 0)
:_hour(hour)
{
cout << "Time()" << endl;
}
private:
int _hour;
};
class Date
{
public:
Date(int day)
{}
private:
int _day;
Time _t;
};
int main()
{
Date d(1);
}
成员变量在类中声明次序就是其在初始化列表中的初始化顺序，与其在初始化列表中的先后次序无关；
class A
{
public:
A(int a)
:_a1(a)
,_a2(_a1)
{}
void Print() {
cout<<_a1<<" "<<_a2<
explicit关键字
构造函数不仅可以构造与初始化对象，对于单个参数的构造函数，还具有类型转换的作用。
class Date
{
public:
Date(int year)
:_year(year)
{}
explicit Date(int year)
:_year(year)
{}
private:
int _year;
int _month:
int _day;
}；
void TestDate()
{
Date d1(2018);
// 用一个整形变量给日期类型对象赋值
// 实际编译器背后会用2019构造一个无名对象，最后用无名对象给d1对象进行赋值
d1 = 2019;
}
C++11的成员初始化新玩法
C++11支持非静态成员变量在声明时进行初始化赋值，但是要注意这里不是初始化，这里是给声明的成员变量缺省值。
class B
{
public:
B(int b = 0)
:_b(b)
{}
int _b;
};
class A
{
public:
void Print()
{
cout << a << endl;
cout << b._b<< endl;
cout << p << endl;
}
private:
// 非静态成员变量，可以在成员声明时给缺省值。
int a = 10;
B b = 20;
int* p = (int*)malloc(4);
static int n;
};
int A::n = 10;
int main()
{
A a;
a.Print();
return 0;
}
友元
友元函数
问题：现在我们尝试去重载operator<<，然后发现我们没办法将operator<<重载成成员函数。因为cout的输出流对象和隐含的this指针在抢占第一个参数的位置。this指针默认是第一个参数也就是左操作数了。但是实际使用中cout需要是第一个形参对象，才能正常使用。所以我们要将operator<<重载成全局函数。但是这样的话，又会导致类外没办法访问成员，那么这里就需要友元来解决。operator>>同理。
class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
: _year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
ostream& operator<<(ostream& _cout)
{
_cout<
友元函数可以直接访问类的私有成员，它是定义在类外部的普通函数，不属于任何类，但需要在类的内部声明，声明时需要加friend关键字。
class Date
{
friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d);
friend istream& operator>>(istream& _cin, Date& d);
public:
Date(int year, int month, int day)
: _year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
private:
int _year;
int _month;
int _day；
};
ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d)
{
_cout<>(istream& _cin, Date& d)
{
_cin>>d._year;
_cin>>d._month;
_cin>>d._day;
return _cin;
}
int main()
{
Date d;
cin>>d;
cout<
说明：
友元函数可访问类的私有和保护成员，但不是类的成员函数；
友元函数不能用const修饰 ；
友元函数可以在类定义的任何地方声明，不受类访问限定符限制；
一个函数可以是多个类的友元函数；
友元函数的调用与普通函数的调用和原理相同。
友元类
友元类的所有成员函数都可以是另一个类的友元函数，都可以访问另一个类中的非公有成员。
友元关系是单向的，不具有交换性。 比如上述Time类和Date类，在Time类中声明Date类为其友元类，那么可以在Date类中直接访问Time 类的私有成员变量，但想在Time类中访问Date类中私有的成员变量则不行。 友元关系不能传递 。 如果B是A的友元，C是B的友元，则不能说明C时A的友元。
class Date; // 前置声明
class Time
{
friend class Date; // 声明日期类为时间类的友元类，则在日期类中就直接访问Time类中的私有成
员变量
public:
Time(int hour, int minute, int second)
: _hour(hour)
, _minute(minute)
, _second(second)
{}
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 SetTimeOfDate(int hour, int minute, int second)
{
// 直接访问时间类私有的成员变量
_t._hour = hour;
_t._minute = minute;
_t.second = second;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
Time _t;
};
static成员
概念
声明为static的类成员称为类的静态成员，用static修饰的成员变量，称之为静态成员变量；用static修饰的成员函数，称之为静态成员函数。静态的成员变量一定要在类外进行初始化。
面试题：实现一个类，计算中程序中创建出了多少个类对象。
class A
{
public:
A() {++_scount;}
A(const A& t) {++_scount;}
static int GetACount() { return _scount;}
private:
static int _scount;
};
int A::_count = 0;
void TestA()
{
cout<
特性
静态成员为所有类对象所共享，不属于某个具体的实例；
静态成员变量必须在类外定义，定义时不添加static关键字；
类静态成员即可用类名::静态成员或者对象.静态成员来访问；
静态成员函数没有隐藏的this指针，不能访问任何非静态成员 ；
静态成员和类的普通成员一样，也有public、protected、private3种访问级别，也可以具有返回值。
内部类
概念
如果一个类定义在另一个类的内部，这个内部类就叫做内部类。注意此时这个内部类是一个独立的类，它不属于外部类，更不能通过外部类的对象去调用内部类。外部类对内部类没有任何优越的访问权限。
注意：内部类就是外部类的友元类。注意友元类的定义，内部类可以通过外部类的对象参数来访问外部类中的所有成员。但是外部类不是内部类的友元。
特性
内部类可以定义在外部类的public、protected、private都是可以的。
注意内部类可以直接访问外部类中的static、枚举成员，不需要外部类的对象/类名。
sizeof(外部类)=外部类，和内部类没有任何关系。
class A
{
private:
static int k;
int h;
public:
class B
{
public:
void foo(const A& a)
{
cout << k << endl;//OK
cout << a.h << endl;//OK
}
};
};
int A::k = 1;
int main()
{
A::B b;
b.foo(A());
return 0;
}