C++基础（七）：类和对象（中-2）

上一篇博客学的默认成员函数是类和对象的最重要的内容，相信大家已经掌握了吧，这一篇博客接着继续剩下的内容，加油！

目录

一、const成员（理解）

[1.0 引入](#1.0 引入)

[1.1 概念](#1.1 概念)

[1.2 总结](#1.2 总结)

[1.2.1 对象调用成员函数](#1.2.1 对象调用成员函数)

[1.2.2 成员函数调用成员函数](#1.2.2 成员函数调用成员函数)

二、取地址及const取地址操作符重载（了解）

三、日期类的重新规范书写

[3.1 Date.h](#3.1 Date.h)

[3.2 Date.cpp](#3.2 Date.cpp)

---

一、const成员（理解）

1.0 引入

先看代码：

#include <iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
    Date(int year, int month, int day)
    {
        _year = year;
        _month = month;
        _day = day;
    }


    void Print()
    {
        cout << "year:" << _year << endl;
        cout << "month:" << _month << endl;
        cout << "day:" << _day << endl << endl;
    }

private:
    int _year;     // 年
    int _month;   // 月
    int _day;     // 日
};


void func( Date d)    这里的形参为对象，它会进行调用一次拷贝构造
{
    d.Print();
}


int main()
{
    Date d1(2024, 7, 20);
    func(d1);             这里直接传递的是对象

    return 0;
}

程序运行结果：、

再看代码：

#include <iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
    Date(int year, int month, int day)
    {
        _year = year;
        _month = month;
        _day = day;
    }


    void Print()
    {
        cout << "year:" << _year << endl;
        cout << "month:" << _month << endl;
        cout << "day:" << _day << endl << endl;
    }

private:
    int _year;     // 年
    int _month;   // 月
    int _day;     // 日
};


void func( const Date& d)  这里的形参为对象的引用/别名，它就是d1的别名，同一个实体，不会进行拷贝构造                     加const代表我引用这个对象，但是我不会通过引用从而修改这个对象！
{
    d.Print();
}


int main()
{
    Date d1(2024, 7, 20);
    func(d1);             这里直接传递的是对象

    return 0;
}

程序运行结果：

为什么会是上面的结果？？？

其实，这就是我们在入门阶段学习的指针的相互赋值，指针的能力不能出现扩张，这样编译器会报错！那又该如何解决呢？ 这便引入了要学习的const成员。

  void Print()   const    //  void Print(const Date* this )   
    {
        cout << "year:" << _year << endl;
        cout << "month:" << _month << endl;
        cout << "day:" << _day << endl << endl;
    }

1.1 概念

将const修饰的"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变量进行修改。（const修饰的指针）比如：_year= 2026; (编译器底层：this->_year=2026;) 这是不允许的！

复习：

1. const Date* p1 : const修饰的是指针指向的对象，也就是说不可以通过这个指针来修改对象的数据！
2. Date const * p2 : 和上面的一样，const修饰的是指针指向的对象，也就是说不可以通过这个指针来修改对象的数据！
3. Date * const p3 : const修饰的是指针p3本身，也就是说，不可以修改指针的指向！
4. const Date* const p4: const既修饰指针指向的对象，也就是说不可以通过这个指针来修改对象的数据！也修饰了指针p3本身，也就是说，不可以修改指针的指向！（双重限定）

1.2 总结

1.2.1 对象调用成员函数

1. const对象可以调用非const成员函数吗？

不可以。const对象只能调用const成员函数，因为const对象不能被修改，而非const成员函数可能会修改对象的状态。

class MyClass 
{
   public:
       void nonConstFunc() 
       {
           // 修改对象状态的代码
       }

      void constFunc() const 
      {
        // 不修改对象状态的代码
      }
};

int main()
 {
      const MyClass obj;
      obj.constFunc();     // 可以调用
      obj.nonConstFunc();  // 编译错误
      return 0;
 }

2. 非const对象可以调用const成员函数吗？

**可以。**非const对象可以调用const成员函数，因为const成员函数保证不会修改对象的状态。

class MyClass 
{
public:
    void nonConstFunc() 
    {
        // 修改对象状态的代码
    }
    void constFunc() const 
   {
        // 不修改对象状态的代码
    }
};

int main() 
{
    MyClass obj;
    obj.constFunc();     // 可以调用
    obj.nonConstFunc();  // 也可以调用
    return 0;
}

1.2.2 成员函数调用成员函数

1. const成员函数内可以调用其它的非const成员函数吗？

不可以。const成员函数不能调用非const成员函数，因为这会违反const成员函数不修改对象状态的承诺。

class MyClass
{
public:
    void nonConstFunc() 
    {
        // 修改对象状态的代码
    }
    void constFunc() const 
    {
        nonConstFunc();  // 编译错误
    }
};

int main() 
{
    MyClass obj;
    obj.constFunc();
    return 0;
}

2. 非const成员函数内可以调用其它的const成员函数吗？

**可以。**非const成员函数可以调用const成员函数，因为const成员函数不会修改对象的状态。

class MyClass 
{
public:
    void nonConstFunc() 
    {
        constFunc();  // 可以调用
        // 修改对象状态的代码
    }
    void constFunc() const
   {
        // 不修改对象状态的代码
   }
};

int main() 
{
    MyClass obj;
    obj.nonConstFunc();
    return 0;
}

理解记忆，明确一个原则：只要调用成员函数都涉及this指针，我们就要分析指针类型的变化。

结论：什么时候会给成员函数加const？

只要成员函数中不需要修改成员变量最好都加上const，但是，如果你需要改变成员变量，你就不能加const！因为这个时候const对象可以调用这个const修饰的成员函数，非const对象（普通对象）也可以调用这个const修饰的成员函数。

二、取地址及const取地址操作符重载（了解）

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。

#include <iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
    Date(int year, int month, int day)
    {
        _year = year;
        _month = month;
        _day = day;
    }


    void Print()  const
    {
        cout << "year:" << _year << endl;
        cout << "month:" << _month << endl;
        cout << "day:" << _day << endl << endl;
    }

    /*自己实现的取地址运算符重载函数以及const取地址操作符重载函数，构成函数重载
    Date* operator&()
    {
        return this;
        //return nullptr;
        
    }

    const Date* operator&() const
    {
        cout<< "operator&()"<<endl;
        return this;
        //return nullptr;
    }
    */


private:
    int _year;     // 年
    int _month;   // 月
    int _day;     // 日
};


void func( const Date& d)
{
    d.Print();
}


int main()
{
    Date d1(2024, 7, 20);
    Date d2(2024, 7, 21);
    const Date d3(2024, 7, 22);

    cout << &d1 << endl; //调用的是取地址运算符重载函数，不实现的话，编译器默认会生成
    cout << &d2 << endl; //调用的是取地址运算符重载函数，不实现的话，编译器默认会生成

    cout << &d3 << endl;  //调用的是const取地址操作符重载函数，不实现的话，编译器默认会生成

    return 0;
}

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！

三、日期类的重新规范书写

3.1 Date.h

#pragma once
#include <iostream>
using namespace std;

class Date
{
public:

    int GetMonthDay(int year, int month)  const;
    Date(int year = 0, int month = 1, int day = 1);
    Date(const Date& d);
    ~Date();
    void  Print() const;

    /*运算符重载*/
    bool  operator<(const Date& d)   const;
    bool  operator==(const Date& d)  const;
    bool  operator<=(const Date& d)  const;
    bool  operator>(const Date& d)   const;
    bool  operator>=(const Date& d)  const;
    bool  operator!=(const Date& d)  const;
    Date& operator=(const Date& d);

    Date  operator+(int day)         const;
    Date& operator+=(int day);       //不能加
    Date  operator-(int day)         const;
    Date& operator-=(int day);       //不能加
    Date& operator++();             //不能加
    Date  operator++(int);
    Date& operator--();
    Date  operator--(int);
    int   operator-(const Date& d) const;

private:
    int _year;
    int _month;
    int _day;
};

3.2 Date.cpp

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include "Date.h"


int Date::GetMonthDay(int year, int month)    const  
{
    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;
}


Date::Date(int year , int month , int day )   //缺省参数只在声明中给
{
    if (year >= 0 && month >= 1 && month <= 12 && day >= 1 && day <= GetMonthDay(year, month))
    {
        _year = year;
        _month = month;
        _day = day;
    }
    else
    {
        cout << "非法日期" << endl;
    }
}


Date::Date(const Date& d)
{
    _year = d._day;
    _month = d._month;
    _day = d._day;
}



Date::~Date()
{
    cout << "~Date()" << endl;
}



void Date::Print()  const
{
    cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}




bool Date::operator<(const Date& d)    const
{
    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;
    }

    return false;
}




bool   Date::operator==(const Date& d)  const
{
    if (_year == d._year && _month == d._month && _day == d._day)
    {
        return true;
    }
    return false;

}


bool   Date::operator<=(const Date& d)  const
{
    return *this < d || *this == d;           


}


bool   Date::operator>(const Date& d)  const
{
    return !(*this <= d);            

}

bool  Date::operator>=(const Date& d)   const
{
    return !(*this < d);           

}


bool   Date::operator!=(const Date& d)   const
{
    return !(*this == d);          

}



Date& Date::operator=(const Date& d)         
{
    if (this != &d)         
    {
        _year = d._day;
        _month = d._month;
        _day = d._day;
    }

    return *this;
}




Date Date::operator+(int day)  const
{
    Date ret(*this);     
    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++;
            ret._month = 1;     
        }
    }

    return ret;
}


Date& Date::operator+=(int day)
{
    if (day < 0)
    {
        return *this -= -day;
    }


    _day += day;
    while (_day > GetMonthDay(_year, _month))
    {
        
        _day -= GetMonthDay(_year, _month);
        ++_month;

        if (_month == 13)   
        {
            ++_year;
            _month = 1;     
        }
    }

    return *this;        
}



Date Date::operator-(int day) const
{
    Date ret(*this);     
    ret._day -= day;
    while (ret._day <= 0)   
    {
        --ret._month;
        if (ret._month == 0)
        {
            --ret._year;    
            ret._month = 12;   
        }

        ret._day += GetMonthDay(ret._year, ret._month);
    }
    return ret;
  
}


Date& Date::operator-=(int day)
{

    if (day < 0)
    {
        return *this += -day;  
    }


    _day -= day;
    while (_day <= 0)   
    {
        --_month;
        if (_month == 0)
        {
            --_year;    
            _month = 12;   
        }

        _day += GetMonthDay(_year, _month);

    }

    return *this;
}



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

Date Date::operator++(int)
{
    Date tmp(*this);  
    *this += 1;

    return tmp;  
}




Date& Date::operator--()
{
    *this -= 1;
    return *this;     
}



Date Date::operator--(int)
{
    Date tmp(*this);  
    *this -= 1;

    return tmp;   
}


int Date::operator-(const Date& d) const
{
    int flag = 1;

    Date max = *this;       
    Date min = d;

    if (*this < d)       
    {
        max = d;
        min = *this;
        flag = -1;
    }

    int n = 0;
    while (min != max)
    {
        ++min;
        ++n;
    }

    return n * flag;
}

至此，C++面向对象-中全部内容就学习完毕，这一节内容比较重要，建议多看几遍，认真复习消化，熟练使用，C++相对来说较为复杂，我们应该时刻理清自己的思路，耐下心来，一点点积累， 星光不问赶路人，加油吧，感谢阅读，如果对此专栏感兴趣，点赞加关注！