类和对象（3）

豚豚糯2023-09-15 12:06

文章目录

  • 1.回顾上节
  • [2. 拷贝构造](#2. 拷贝构造)
  • [3. 运算符重载（非常重要）](#3. 运算符重载（非常重要）)
  • [4. 赋值运算符重载](#4. 赋值运算符重载)

1.回顾上节


默认成员函数 ：我们不写，编译器自动生成。我们不写，编译器不会自动生成

默认生成构造和析构：

  1. 对于内置类型不做处理
  2. 对于自定义类型会调用对应的构造/析构。

2. 拷贝构造

cpp 复制代码 
#include <iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
	Date(int year=1, int month=1, int day=1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	//拷贝构造,函数名和类名相同
	//拷贝构造的参数为什么不能是传值？
	//C++自定义类型的成员在这个地方传值需要调用拷贝构造，无穷无尽
	//因此自定义类型必须调用拷贝构造，所以要用引用&。最好加const
	Date(const Date& d)
	{
		_year = d._year;
		_month = d._month;
		_day = d._day;
	}
	void Print()
	{
		cout << _year << "年" << _month << "月" << _day << "日" << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	Date d1;
	Date d2(d1);
	d1.Print();
	d2.Print();//这时改变_year等会改变d1

	return 0;
}

以下为不调用拷贝构造时 ，会默认生成拷贝构造

内置类型会处理，因此日期类不需要自己去写拷贝构造

自定义类型会去调用他的拷贝构造

cpp 复制代码 
	Stack st1;
	Stack st2(st1);
	//栈中保持后进先出，后定义的先析构。
	//st1变成野指针。

指向同一块空间的问题：

  1. 插入删除数据会互相影响
  2. 析构两次，程序崩溃。
    默认的拷贝：
    浅拷贝/值拷贝
    **深拷贝：**让各自有各自独立的空间，开另外的空间，把值拷贝下来。
    更深入层次的拷贝
cpp 复制代码 
typedef int DataType;
class Stack
{
public:
	Stack(size_t capacity = 10)
	{
		_array = (DataType*)malloc(capacity * sizeof(DataType));
		if (nullptr == _array)
		{
			perror("malloc申请空间失败");
				exit(-1);
		}
		_size = 0;
		_capacity = capacity;
	}
void Push(const DataType& data)
{
	_array[_size] = data;
	_size++;
}
Stack(const Stack& st)//深拷贝
{
	_array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * st._capacity);
	if (nullptr == _array)
	{
		perror("malloc申请空间失败");
		exit(-1);//直接终止程序
	}
	//拷贝数组空间上的值
	memcpy(_array, st._array, sizeof(DataType) * st._size);
	_size = st._size;
	_capacity = st._capacity;
}
~Stack()
{
	if (_array)
	{
		free(_array);
		_array = nullptr;
		_capacity = 0;
		_size = 0;
	}
}
private:
	DataType *_array;
	size_t _size;
	size_t _capacity;
	};
int main()
{
	Stack st1;
	st1.Push(1);
	st1.Push(2);
	st1.Push(3);
	st1.Push(4);

	Stack st2(st1);
	//栈中保持后进先出，后定义的先析构。
	//没有写拷贝构造，编译器自动生成了一个

	return 0;
}

什么情况下需要写拷贝构造呢？

不能用指针来衡量，如果自己实现了析构函数释放了空间，就需要实现拷贝构造。

  1. 对于内置类型完成浅拷贝/值拷贝--按byte一个个拷贝
  2. 自定义类型 ，去调用这个成员拷贝构造/赋值重载
    2种大方向的特性
cpp 复制代码 
typedef int DataType;
class Stack
{
public:
	Stack(size_t capacity = 10)
	{
		_array = (DataType*)malloc(capacity * sizeof(DataType));
		if (nullptr == _array)
		{
			perror("malloc申请空间失败");
				exit(-1);
		}
		_size = 0;
		_capacity = capacity;
	}
void Push(const DataType& data)
{
	_array[_size] = data;
	_size++;
}
Stack(const Stack& st)
{//拷贝构造对内置类型完成值拷贝或者浅拷贝。
	cout << "Stack(const Stack& st)" << endl;
	_array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * st._capacity);
	if (nullptr == _array)
	{
		perror("malloc申请空间失败");
		exit(-1);//直接终止程序
	}
	//拷贝数组空间上的值
	memcpy(_array, st._array, sizeof(DataType) * st._size);
	_size = st._size;
	_capacity = st._capacity;
}
~Stack()
{
	if (_array)
	{
		free(_array);
		_array = nullptr;
		_capacity = 0;
		_size = 0;
	}
}


private:
	DataType *_array;
	size_t _size;
	size_t _capacity;
	};
//对于自定义类型，不需要写拷贝构造和构造。不写编译器会自动生成构造函数，构造函数符合我们的需求
class MyQueue
{
public:
	//默认生成构造和析构
	//默认生成拷贝构造
private:
	Stack _pushST;
	Stack _popST;
	int _size = 0;//缺省值，用缺省值处理
};
int main()
{
	Stack st1;
	st1.Push(1);
	st1.Push(2);
	st1.Push(3);
	st1.Push(4);

	Stack st2(st1);
	//栈中保持后进先出，后定义的先析构。
	//没有写拷贝构造，编译器自动生成了一个
	MyQueue q1;
	//调用了拷贝构造
	MyQueue q2(q1);
	return 0;
}

那些场景存在拷贝构造

Date d2(d1);

Date d3=d1;//拷贝构造

传返回值的过程中能用引用就用引用 ，减少拷贝。除非就是想让他自己调用拷贝构造，拷贝一份独立的出来

参数基本都可以用引用，返回值不一定。局部对象不能用引用。

cpp 复制代码 
Date Test(Date d)
{
  Date temp(d);
  return temp;
}

3. 运算符重载（非常重要）

为了增强程序的可读性 ，是具有特殊函数名 的函数，也有其返回值类型 ，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

  • 比较日期大小
    内置类型可以 比较大小，自定义类型不可以。
  • 运算符重载和函数重载无关：
    函数重载是支持参数名相同，参数不同的函数 ，随时可以用
    运算符重载：自定义类型 对象可以使用运算符。
    两个地方都用了重载，但两个地方没有关联
  • 运算符重载:实现一个函数。新增一个关键字operator加操作符 ，有参数有返回值。
  • 参数和返回值根据运算符确定。有的有返回值有的没有。
  • 运算符有几个操作数 就有几个参数
cpp 复制代码 
class Date
{
public:
	Date(int year=1, int month=1, int day=1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	//private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
	
};

bool operator==(const Date& d1, const Date& d2)//运算符重载可以实现在全局。
{
	return d1._year == d2._year
		&& d1._month == d2._month
		&& d1._day == d2._day;
}
int main()
{
	Date d1(2023, 9, 14);
	Date d2(2023, 9, 14);

	cout<<operator==(d1, d2)<<endl;
	cout <<( d1 == d2) << endl;//全局函数，转换成调用这个函数operator==（d1,d2);和上一行一样
	
	//运算符优先级<<高于==
	return 0;
}

当放成私有时

cpp 复制代码 
class Date
{
public:
	Date(int year=1, int month=1, int day=1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
	
};

直接把函数放在类里面。类外面受到访问限定符的限制，放到类里面就解决问题了。但是会报错

其中还有隐藏的参数（2个）：this

成员函数调用的方式也不同了。

cpp 复制代码 
//d1==d2转换为d1.operator==(d2)
bool operator==(const Date& d)
	{
	//this：d1;d:d2
		return this->_year == d._year
			&& _month == d._month
			&& _day == d._day;
	}
cpp 复制代码 
	cout<<d1.operator==(d2)<<endl;
	cout <<( d1 == d2) << endl;//成员函数转换成调用这个函数d1.operator==（d2);和上一行一样


运算符重载

  1. 函数名：operator+运算符或操作符
  2. 返回值类型/参数：根据需求调用
  3. 不能乱接其他符号创造一个新的操作符，如：operator@
  4. 必须有一个类类型参数**（自定义类型）**
  5. 不能对内置类型重载，其含义不能改变。如内置类型的整型------，不能改变其含义
  6. 作为类成员函数重载时，其形参看起来比操作数目少1，因为成员函数的第一个参数为隐藏的this
  7. .* :: sizeof ?:（三目运算符） .（成员访问） 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
cpp 复制代码 
//b1<b2小测
bool operator<(const Date& d)
{
	if (_year < d._year)
	{
		return true;

	}
	else if (_year == d._year && _month < d._month)
	{
		return true;
	}
	else if (_year == d._year && _month == d._month && _day < d._day)
	{
		return true;
	}
	else
	{
		return false;
    }
}

//b1<=b2复用，根据上面有<有=

cpp 复制代码 
bool operator<=(const Date& d)
{
	return *this < d || *this == d;
}

//b1>b2,取反。

cpp 复制代码 
bool operator>(const Date& d)
{
	return !(*this <= d) ;
}

4. 赋值运算符重载

d1=d2;//是一种拷贝

cpp 复制代码 
//d1=d2
void operator=(const Date& d)//不用引用不会无穷递归，但会白白走一次拷贝构造，所以最好加上引用
{

	_year = d._year;
	_month = d._month;
	_day = d._day;
}
d3=d2=d1;//编译不通过d1赋值给d2，d2的返回值传给d3

连续赋值，从右往左赋值。i=j=k; k赋值给j，返回j

cpp 复制代码 
Date& operator=(const Date& d)
{

	_year = d._year;
	_month = d._month;
	_day = d._day;
	//*this是d1
	return *this;
	//出了作用域还在，应该加引用。
	//返回值是为了支持连续赋值，保持运算符的特性。
}

d1=d1

自己给自己赋值，可以加一个判断

cpp 复制代码 
Date& operator=(const Date& d)//引用
{
 if(this!=&d)//取地址，this是左操作数的地址，d是右操作数的别名，地址相同则不用自己给自己赋值
 {
	_year = d._year;
	_month = d._month;
	_day = d._day;
 }
	return *this;
}

+=支持连续赋值，只要支持连续赋值就都有返回值。。

前置++，d1.operator();

后置++，d2.operator(int);

int仅仅是为了占位，和牵制重载区分

cpp 复制代码 
//++d1;
Date& Date::operator++()
{
  Date tmp(*this);
  *this+=1;
  return tmp;
}
cpp 复制代码 
//d1++
Date Date::operator++(int)
{
  Date tmp(*this);
 *this+=1;
 return tmp;
}

对于内置 类型，前置和后置++没有区别

对于自定义类型，**前置++**效率高，后置++还要拷贝

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