文章目录
一、赋值运算符重载
1.1 运算符重载
1.2 赋值运算符重载
1.3 日期类实现
Date.h
Date.c++
test.cpp
一、赋值运算符重载
1.1 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。
比如说我们自行定义的日期类,如果要比较两个日期的大小,就需要对 "<" 或 ">" 等比较类的运算符进行重载,比如我们对 "<" 重载:
cpp
#include<iostream>
using namespace std;
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& x1,const Date& x2)
{
if (x1_year < x2._year)
{
return true;
}
else if (x1._year == x2._year
&& x1._month < x2._month)
{
return true;
}
else if (x1._year == x2._year
&& x1._month == x2._month
&& x1._day < x2._day)
{
return true;
}
return false;
}
int main()
{
Date d1(2024, 8, 9);
Date d2(2024, 8, 10);
bool ret2 = operator<(d1, d2);
// 转换成调用对应的运算符重载函数
bool ret3 = d1 < d2;
return 0;
}
但是出现了报错 ,原因就是无法访问私有成员,所以其中一个方法就是将变为日期类的成员函数
- 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。
cpp
#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
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;
}
return false;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1(2024, 8, 9);
Date d2(2024, 8, 10);
bool ret2 = d1.operator<(d2);
// 转换成调用对应的运算符重载函数
bool ret3 = d1 < d2;
return 0;
}
- 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。
- 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。
cpp
#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
void Print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
bool operator==(const Date& d)
{
return _year == d._year
&& _month == d._month
&& _day == d._day;
}
Date& operator++()
{
cout << "前置++" << endl;
//...此处如果实现了"+="重载的话就可以对其赋用
//*this+=1;
return *this;
}
Date operator++(int)
{
Date tmp;
cout << "后置++" << endl;
//...
return tmp;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1(2024, 8, 9);
// 编译器会转换成 d1.operator++();
++d1;
// 编译器会转换成 d1.operator++(0);
d1++;
return 0;
}
- 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。
此时可以使用第二种方法------友元函数声明:
cpp
#include<iostream>
#include<assert.h>
using namespace std;
class Date
{
// 友元函数声明
friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);
friend istream& operator>>(istream& in, Date& d);
public:
Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
//检查日期是否合理
bool CheckDate()
{
if (_month < 1 || _month > 12
|| _day < 1 || _day > GetMonthDay(_year, _month))
{
return false;
}
else
{
return true;
}
}
//获取月份天数
int GetMonthDay(int year, int month)
{
assert(month > 0 && month < 13);
static int monthDayArray[13] = { -1, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };
if (month == 2 && ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0)))
{
return 29;
}
return monthDayArray[month];
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
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)
{
while (1)
{
cout << "请依次输入年月日:>";
in >> d._year >> d._month >> d._day;
if (d.CheckDate())
{
break;
}
else
{
cout << "日期非法,请重新输入" << endl;
}
}
return in;
}
int main()
{
Date d1(2024, 8, 9);
cout << d1;
//operator<<(cout, d1);
cin >> d2;
cout << d2;
return 0;
}
1.2 赋值运算符重载
- 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。
cpp
#include<iostream>
#include<assert.h>
using namespace std;
class Date
{
public:
Date(int year = 1, 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;
}
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;
}
return *this;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1(2024, 8, 10);
// 拷贝构造用于一个已经存在对象拷贝初始化给另一个要创建的对象。
Date d2(d1);
Date d4 = d1;
// 用于完成两个已经存在的对象直接的拷贝赋值
Date d3(2024, 9, 11);
/*d1 = d3;*/
//d1.operator=(d3);
d1 = d2 = d3;
return 0;
}
总的来说:
- 构造函数:一般都需要自己写,自己传参和初始化函数;
- 析构函数:析构时有资源申请,就需要显示写析构函数;
- 拷贝构造和复制重载,显示写了析构,内部管理资源,就需要显示实现深拷贝;
1.3 日期类实现
Date.h
cpp
#include<iostream>
#include<assert.h>
using namespace std;
class Date
{
public:
Date(int year = 2024, int month = 1, int day = 1);
void Print();
int GetMonthDay(int year, int month)
{
assert(month > 0 && month < 13);
static int monthDayArray[13] = { -1, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };
if (month == 2 && ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0)))
{
return 29;
}
return monthDayArray[month];
}
bool operator<(const Date& d);
bool operator>(const Date& d);
bool operator<=(const Date& d);
bool operator>=(const Date& d);
bool operator==(const Date& d);
bool operator!=(const Date& d);
Date& operator+=(int day);
Date operator+(int day);
Date& operator-=(int day);
Date operator-(int day);
// ++d1
Date& operator++();
// d1++
Date operator++(int);
// --d1 与 ++ 同理
Date& operator--();
// d1--
Date operator--(int);
int operator-(const Date& d);
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
Date.c++
cpp
#include"Date.h"
Date::Date(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
void Date::Print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
bool Date::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;
}
return false;
}
bool Date::operator==(const Date& d)
{
return _year == d._year
&& _month == d._month
&& _day == d._day;
}
bool Date::operator>(const Date& d)
{
//对"<="进行赋用,
//如果 *this <= d 返回 false就说明是">",在对其 ! ,此时就会 return true。
return !(*this <= d);
}
bool Date::operator<=(const Date& d)
{
//同理对"<"和"=="进行赋用
//如果 *this <= d 返回 ture 或者 *this == d 返回 ture
return *this < d || *this == d;
}
bool Date::operator>=(const Date& d)
{
//同理对"<"进行赋用
//如果 *this < d 返回 false就说明是">",在对其 ! ,此时就会 return true。
return !(*this < d);
}
bool Date::operator!=(const Date& d)
{
//同理对"=="进行赋用
//如果 *this == d 返回 false 就说明是"!=",在对其 ! ,此时就会 return true。
return !(*this == d);
}
Date& Date::operator+=(int day)
{
//如果要加的天数为负数,就可以对"-="赋用
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)
{
Date tmp = *this;
tmp += day;
return tmp;
}
Date& Date::operator-=(int day)
{
//如果要减的天数为负数,就可以对"+="赋用
if (day < 0)
{
return *this += -day;
}
_day -= day;
while (_day <= 0)
{
--_month;
if (_month == 0)
{
_month = 12;
--_year;
}
_day += GetMonthDay(_year, _month);
}
return *this;
}
Date Date::operator-(int day)
{
Date tmp(*this);
tmp -= day;
return tmp;
}
// ++d1
Date& Date::operator++()
{
*this += 1;
return *this;
}
// d1++
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)
{
Date max = *this;
Date min = d;
int flag = 1;
if (*this < d)
{
max = d;
min = *this;
flag = -1;
}
int n = 0;
while (min != max)
{
++min;
++n;
}
return n * flag;
}