类和对象（中）

拷贝构造函数

概念

如果⼀个构造函数的第⼀个参数是⾃⾝类类型的引⽤，且任何额外的参数都有默认值，则此构造函数也叫做拷⻉构造函数，也就是说拷⻉构造是⼀个特殊的构造函数。

特点

拷⻉构造函数是构造函数的⼀个重载。

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. 拷⻉构造函数的参数第一个必须是类类型对象的引⽤，使⽤传值⽅式编译器直接报错，因为语

法逻辑上会引发⽆穷递归调⽤。

cpp 复制代码

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

对于这样的传值拷贝构造函数，C++编译会引发无穷递归，会报错:error C2652: "Date": 非法的复制（拷贝）构造函数: 第⼀个参数不应是"Date". 因为我们每次传值调用拷贝构造函数之前都会传值传参，而传值传参是一种拷贝，这种拷贝又会形成一种新的拷贝构造，就这样一层一层递归，就引发了无穷递归，如下图：

C++规定⾃定义类型对象进⾏拷⻉⾏为必须调⽤拷⻉构造，所以这⾥⾃定义类型传值传参和传值返回都会调⽤拷⻉构造完成。
若未显式定义拷⻉构造，编译器会⽣成⾃动⽣成拷⻉构造函数。⾃动⽣成的拷⻉构造对内置类型成员变量会完成值拷⻉/浅拷⻉(⼀个字节⼀个字节的拷⻉)，对⾃定义类型成员变量会调⽤他的拷⻉构造。
像Date这样的类成员变量全是内置类型且没有指向什么资源，编译器⾃动⽣成的拷⻉构造就可以完成需要的拷⻉，所以不需要我们显⽰实现拷⻉构造。像Stack这样的类，虽然也都是内置类型，但是_a指向了资源，编译器⾃动⽣成的拷⻉构造完成的值拷⻉/浅拷⻉不符合我们的需求，所以需要我们⾃⼰实现深拷⻉(对指向的资源也进⾏拷⻉)。像MyQueue这样的类型内部主要是⾃定义类型Stack成员，编译器⾃动⽣成的拷⻉构造会调⽤Stack的拷⻉构造，也不需要我们显⽰实现

MyQueue的拷⻉构造。这⾥还有⼀个⼩技巧，如果⼀个类显⽰实现了析构并释放资源，那么他就

需要显⽰写拷⻉构造，否则就不需要。

传值返回会产⽣⼀个临时对象调⽤拷⻉构造，传值引⽤返回，返回的是返回对象的别名(引⽤)，没有产⽣拷⻉。但是如果返回对象是⼀个当前函数局部域的局部对象，函数结束就销毁了，那么使⽤引⽤返回是有问题的，这时的引⽤相当于⼀个野引⽤，类似⼀个野指针⼀样。传引⽤返回可以减少拷⻉，但是⼀定要确保返回对象，在当前函数结束后还在，才能⽤引⽤返回。

所以拷贝构造函数的正确写法是这样的（引用写法）. 建议加const，因为不改变值:

cpp 复制代码

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

拷贝函数的用法：

cpp 复制代码

Date d2(&d1);
d1.Print();
d2.Print();
//这样写才是拷⻉构造，通过同类型的对象初始化构造，⽽不是指针
Date d3(d1);
d2.Print();
// 也可以这样写，这⾥也是拷⻉构造
Date d4 = d1;
d2.Print();

赋值运算符重载

运算符重载

• 当运算符被⽤于类类型的对象时，C++语⾔允许我们通过运算符重载的形式指定新的含义。C++规定类类型对象使⽤运算符时，必须转换成调⽤对应运算符重载，若没有对应的运算符重载，则会编译报错。

• 运算符重载是具有特殊名字的函数，他的名字是由operator和后⾯要定义的运算符共同构成。和其他函数⼀样，它也具有其返回类型和参数列表以及函数体。

• 重载运算符函数的参数个数和该运算符作⽤的运算对象数量⼀样多。⼀元运算符有⼀个参数，⼆元运算符有两个参数，⼆元运算符的左侧运算对象传给第⼀个参数，右侧运算对象传给第⼆个参数。

• 如果⼀个重载运算符函数是成员函数，则它的第⼀个运算对象默认传给隐式的this指针，因此运算符重载作为成员函数时，参数⽐运算对象少⼀个。

• 运算符重载以后，其优先级和结合性与对应的内置类型运算符保持⼀致。

• 不能通过连接语法中没有的符号来创建新的操作符：⽐如operator@。
• .* :: sizeof ?: . 注意以上5个运算符不能重载。（易考）

• 重载操作符⾄少有⼀个类类型参数，不能通过运算符重载改变内置类型对象的含义，如： int

operator+(int x, int y)

• ⼀个类需要重载哪些运算符，是看哪些运算符重载后有意义，⽐如Date类重载operator-就有意

义，但是重载operator+就没有意义。

• 重载++运算符时，有前置++和后置++，运算符重载函数名都是operator++，⽆法很好的区分。

C++规定，后置++重载时，增加⼀个int形参，跟前置++构成函数重载，⽅便区分。

• 重载 << 和 >> 时，需要重载为全局函数，因为重载为成员函数，this指针默认抢占了第⼀个形参位置，第⼀个形参位置是左侧运算对象，调⽤时就变成了对象<<cout，不符合使⽤习惯和可读性。重载为全局函数把ostream/istream放到第⼀个形参位置就可以了，第⼆个形参位置当类类型对象。

运算符重载的正确格式

cpp 复制代码

int operator+(int x, int y)
{
return x - y;
}

这里我们实现一下日期类的判同函数：

cpp 复制代码

bool operator==(const Date& d1, const Date& d2)
{
    return d1._year == d2._year
    && d1._month == d2._month
    && d1._day == d2._day;
}

我们对其进行调用：

cpp 复制代码

int main()
{
    // 运算符重载函数可以显⽰调⽤
    operator==(d1, d2);
    // 编译器会转换成 operator==(d1, d2);
    d1 == d2;

    return 0;
}

赋值运算符重载

概念

赋值运算符重载是⼀个默认成员函数，⽤于完成两个已经存在的对象直接的拷⻉赋值，这⾥要注意跟拷⻉构造区分，拷⻉构造⽤于⼀个对象拷⻉初始化给另⼀个要创建的对象（一个是给已存在的对象赋值，另一个相当于创建新对象然后赋值）。

特点

赋值运算符重载是⼀个运算符重载，规定必须重载为成员函数。赋值运算重载的参数建议写成

const 当前类类型引⽤，否则会传值传参会有拷⻉

有返回值，且建议写成当前类类型引⽤，引⽤返回可以提⾼效率，有返回值⽬的是为了⽀持连续赋值场景。
没有显式实现时，编译器会⾃动⽣成⼀个默认赋值运算符重载，默认赋值运算符重载⾏为跟默

认拷贝构造函数类似，对内置类型成员变量会完成值拷⻉/浅拷⻉(⼀个字节⼀个字节的拷⻉)，

对⾃定义类型成员变量会调⽤他的赋值重载。

像Date这样的类成员变量全是内置类型且没有指向什么资源，编译器⾃动⽣成的赋值运算符重载就可以完成需要的拷⻉，所以不需要我们显⽰实现赋值运算符重载。像Stack这样的类，虽然也都是内置类型，但是_a指向了资源，编译器⾃动⽣成的赋值运算符重载完成的值拷⻉/浅拷⻉不符合我们的需求，所以需要我们⾃⼰实现深拷⻉(对指向的资源也进⾏拷⻉)。像MyQueue这样的类型内部主要是⾃定义类型Stack成员，编译器⾃动⽣成的赋值运算符重载会调⽤Stack的赋值运算符重载，也不需要我们显⽰实现MyQueue的赋值运算符重载。

小技巧

如果⼀个类显不实现了析构并释放资源，那么他就需要显⽰写赋值运算符重载，否则就不需要。

我们来实现一下Date类的赋值运算符重载：

cpp 复制代码

Date& operator=(const Date& d)
{
	// 不要检查⾃⼰给⾃⼰赋值的情况
	if (this != &d)
	{
		_year = d._year;
		_month = d._month;
		_day = d._day;
	}
	// d1 = d2表达式的返回对象应该为d1，也就是*this
	return *this;
}

我们对其与拷贝构造一起进行调用：

cpp 复制代码

int main()
{
    Date d1(2024, 1, 2);
	Date d2(d1);
	Date d3(2024, 1, 3);
    //赋值重载
	d1 = d3;


	// 需要注意这⾥是拷⻉构造，不是赋值重载
	// 请牢牢记住赋值重载完成两个已经存在的对象直接的拷⻉赋值
	// ⽽拷⻉构造⽤于⼀个对象拷⻉初始化给另⼀个要创建的对象
	Date d4 = d1;
	return 0;
}