文章目录
- 目录
-
- [1. 类的6个默认成员函数](#1. 类的6个默认成员函数)
- [2. 构造函数](#2. 构造函数)
- [3. 析构函数](#3. 析构函数)
- [4. 拷贝构造函数](#4. 拷贝构造函数)
- [5. 赋值运算符重载](#5. 赋值运算符重载)
-
- [5.1 运算符重载](#5.1 运算符重载)
- [5.2 赋值运算符重载](#5.2 赋值运算符重载)
- [5.3 日期类实现](#5.3 日期类实现)
- [6. const成员函数](#6. const成员函数)
- [7. 取地址及const取地址操作符重载](#7. 取地址及const取地址操作符重载)
目录
- 类的6个默认成员函数
- 构造函数
- 析构函数
- 拷贝构造函数
- 赋值运算符重载
- const成员函数
- 取地址及const取地址操作符重载
1. 类的6个默认成员函数
默认成员函数：用户没有显式实现，编译器会生成的成员函数称为默认成员函数。
如果一个类中什么成员都没有，简称为空类。
空类中真的什么都没有吗？并不是，任何类在什么都不写时，编译器会自动生成以下6个默认成员函数。
2. 构造函数
在写C语言代码时，大家可能会出现以下问题：
cpp
#include <iostream>
#include "Stack.h"
using namespace std;
class Date
{
public:
void Init(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
void Print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
private:
int _year;//年
int _month;//月
int _day;//日
};
int main()
{
//忘记调用Init，就使用
Date d1;
Date d2;
d1.Print();
d2.Print();
Stack st1;
st1.Push(1);
st1.Push(2);
st1.Push(3);
return 0;
}因此，C++中用构造函数来解决这个问题。
构造函数是特殊的成员函数，需要注意的是，构造函数虽然名称叫构造，但是构造函数的主要任务并不是开空间创建对象(我们常使用的局部对象是栈帧创建时，空间就开好了)，而是对象实例化时初始化对象。构造函数的本质是要替代我们以前 Stack 和 Date 类中写的Init函数的功能，构造函数自动调用的特点就完美的替代了Init。
构造函数的特点：
- 函数名与类名相同。
- 无返回值。 (返回值啥都不需要给，也不需要写void，不要纠结，C++规定如此)
- 对象实例化时系统会自动调用对应的构造函数。
cpp
//Stack.h
#include <stdlib.h>
class Stack
{
public:
Stack();
void Push(int x);
private:
int* _a;
int _top;
int _capacity;
};
cpp
//Stack.cpp
#include "Stack.h"
Stack::Stack()
{
_a = (int*)malloc(sizeof(int) * 4);
_top = 0;
_capacity = 4;
}
void Stack::Push(int x)
{
//...
_a[_top++] = x;
}
cpp
//Test.cpp
#include <iostream>
#include "Stack.h"
using namespace std;
class Date
{
public:
Date()
{
_year = 1;
_month = 1;
_day = 1;
}
void Print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
private:
int _year;//年
int _month;//月
int _day;//日
};
int main()
{
Date d1;
Date d2;
d1.Print();
d2.Print();
Stack st1;
st1.Push(1);
st1.Push(2);
st1.Push(3);
return 0;
}- 构造函数可以重载。（多个构造函数，有多种初始化方式）
cpp
#include <iostream>
#include "Stack.h"
using namespace std;
class Date
{
public:
//它们俩构成函数重载，但是无参调用时会存在歧义
//Date()
//{
// _year = 1;
// _month = 1;
// _day = 1;
//}
//一般情况，建议每个类，都可以写一个全缺省的构造（好用）
Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
void Print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
private:
int _year;//年
int _month;//月
int _day;//日
};
int main()
{
//Date d1();//err 无法跟函数声明区分开
Date d1;
d1.Print();
Date d2(2024, 4, 2);
d2.Print();
Date d3(2024);
d3.Print();
Date d4(2024, 4);
d4.Print();
return 0;
}- 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。
cpp
//Stack.h
#include <stdlib.h>
class Stack
{
public:
Stack(int n = 4);
void Push(int x);
private:
int* _a;
int _top;
int _capacity;
};
cpp
//Stack.cpp
#include "Stack.h"
Stack::Stack(int n)
{
_a = (int*)malloc(sizeof(int) * n);
_top = 0;
_capacity = n;
}
cpp
//Test.cpp
#include <iostream>
#include "Stack.h"
using namespace std;
class A
{
public:
//A(int a)
A()
{
_a = 0;
cout << "A()" << endl;
}
private:
int _a;
};
class Date
{
public:
//我们没写，有没有构造函数？有->编译器自动生成
//内置类型/基本类型 int/char/double.../指针
//自定义类型 class/struct...
//编译器自动生成的构造函数，对于内置类型成员变量，没有规定要不要做处理！（有些编译器会处理）
// 对于自定义类型成员变量才会调用这个成员变量所属的自定义类型的不传参就可以调用的那个构造（也就是无参数或者全缺省的构造函数）（如果你自己写了一个有参数的构造函数，会编译报错；如果我们没有自己写构造函数，就用自动生成的无参构造；写了无参/全缺省构造函数，就用自己写的，然后再用上面的规则判断要不要做处理）
void Print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
private:
int _year;//年
int _month;//月
int _day;//日
A _aa;
};
//自动生成的构造函数意义何在？
//两个栈实现一个队列
class MyQueue
{
private:
Stack _pushst;
Stack _popst;
};
int main()
{
Date d1;
d1.Print();
MyQueue q;
return 0;
}- 无参构造函数、全缺省构造函数、我们不写构造时编译器默认生成的构造函数，都叫做默认构造函数。但是这三个函数有且只有一个存在，不能同时存在。无参构造函数和全缺省构造函数虽然构成函数重载，但是调用时会存在歧义。要注意很多同学会认为默认构造函数是编译器默认生成的那个叫默认构造，实际上无参构造函数、全缺省构造函数也是默认构造，总结一下就是不传实参就可以调用的构造就叫默认构造。
- 我们不写，编译器默认生成的构造，对内置类型成员变量的初始化没有要求，也就是说是是否初始化是不确定的，看编译器。对于自定义类型成员变量，要求调用这个成员变量的默认构造函数初始化（自定义成员变量不管是在编译器自动生成的构造函数，还是自己写的构造函数的情况下，都会调用它自己的默认构造函数）。如果这个成员变量，没有默认构造函数，那么就会报错，我们要初始化这个成员变量，需要用初始化列表才能解决，初始化列表，我们下个章节再细细讲解。
说明： C++把类型分成内置类型(基本类型)和自定义类型。内置类型就是语言提供的原生数据类型，如：int/char/double/指针 等，自定义类型就是我们使用 class/struct 等关键字自己定义的类型。
注意： C++11中针对内置类型成员不初始化的缺陷，又打了补丁，即：内置类型成员变量在类中声明时可以给默认值。
cpp
#include <iostream>
using namespace std;
class Time
{
public:
private:
int _hour = 1;
int _minute;
int _second;
};
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;
}
private:
//默认生成构造函数
//内置类型没有规定要处理（可处理，可不处理，看编译器）
//给缺省值
int _year = 1;
int _month = 1;
int _day = 1;
//自定义类型调用默认构造函数
Time _t;
};
int main()
{
//Date d1(2024, 4, 9);
//d1.Print();
Date d2;
d2.Print();
return 0;
}
cpp
#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 << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
private:
//给缺省值
int _year = 1;
int _month = 1;
int _day = 1;
};
int main()
{
Date d2(2024, 4, 9);
d2.Print();//2024-4-9
return 0;
}
cpp
#include <iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
{
}
void Print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
private:
//给缺省值
int _year = 1;
int _month = 1;
int _day = 1;
};
int main()
{
Date d2(2024, 4, 9);
d2.Print();//1-1-1
return 0;
}总结：
- 一般情况下，构造函数都需要我们自己显示的去实现
- 只有少数情况下可以让编译器自动生成构造函数（类似MyQueue，成员全是自定义类型）
3. 析构函数
和上面一样，在写C语言代码时，可能会忘记销毁，因此，C++中用析构函数来解决这个问题。
析构函数与构造函数功能相反，析构函数不是完成对对象本身的销毁，比如局部对象是存在栈帧的，函数结束栈帧销毁，它就释放了，不需要我们管，C++规定对象在销毁时会自动调用析构函数，完成对象中资源的清理释放工作。析构函数的功能类比我们之前 Stack 实现的 Destroy 功能，而像 Date 没有Destroy，其实就是没有资源需要释放，所以严格说 Date 是不需要析构函数的。
析构函数的特点：
- 析构函数名是在类名前加上字符 ~。
- 无参数（这就说明析构函数不能重载）无返回值。 (这里跟构造类似，也不需要加void)
- 一个类只能有一个析构函数。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，系统会自动调用析构函数。
cpp
#include <iostream>
using namespace std;
typedef int DataType;
class Stack
{
public:
Stack(size_t capacity = 3)
{
cout << "Stack(size_t capacity = 3)" << endl;
_array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity);
if (NULL == _array)
{
perror("malloc申请空间失败!!!");
return;
}
_capacity = capacity;
_size = 0;
}
void Push(DataType data)
{
//CheckCapacity();
_array[_size] = data;
_size++;
}
//其他方法...
~Stack()
{
cout << "~Stack()" << endl;
if (_array)
{
free(_array);
_array = NULL;
_capacity = 0;
_size = 0;
}
}
private:
DataType* _array;
int _capacity;
int _size;
};
int main()
{
Stack st;
//析构可以显示调用，这样就类似于 Destroy 了两次
st.~Stack();
return 0;
}- 跟构造函数类似，我们不写编译器自动生成的析构函数对内置类型成员不做处理，自定义类型成员会调用他的析构函数。
- 还需要注意的是我们显示写析构函数，对于自定义类型成员也会调用他的析构，也就是说自定义类型成员无论什么情况都会自动调用析构函数。
- 如果类中没有申请资源时，析构函数可以不写，直接使用编译器生成的默认析构函数，如Date；如果默认生成的析构就可以用，也就不需要显示写析构，如MyQueue；但是有资源申请时，一定要自己写析构，否则会造成资源泄漏，如Stack。
cpp
#include <iostream>
using namespace std;
typedef int DataType;
class Stack
{
public:
Stack(size_t capacity = 3)
{
cout << "Stack(size_t capacity = 3)" << endl;
_array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity);
if (NULL == _array)
{
perror("malloc申请空间失败!!!");
return;
}
_capacity = capacity;
_size = 0;
}
void Push(DataType data)
{
//CheckCapacity();
_array[_size] = data;
_size++;
}
//其他方法...
~Stack()
{
cout << "~Stack()" << endl;
if (_array)
{
free(_array);
_array = NULL;
_capacity = 0;
_size = 0;
}
}
private:
DataType* _array;
int _capacity;
int _size;
};
class MyQueue
{
private:
Stack _st1;
Stack _st2;
int _size = 0;
};
int main()
{
MyQueue q;
return 0;
}- 一个局部域的多个对象，C++规定后定义的先析构。
4. 拷贝构造函数
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贝构造函数，也就是说拷贝构造是一个特殊的构造函数。
拷贝构造的特点：
- 拷贝构造函数是构造函数的一个重载。
- C++规定自定义类型对象进行拷贝行为必须调用拷贝构造，所以这里自定义类型传值传参和传值返回都会调用拷贝构造完成。
cpp
#include <iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
Date(Date& d)
{
cout << "Date(Date& d)" << endl;
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
}
void Print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
private:
//给缺省值
int _year = 1;
int _month = 1;
int _day = 1;
};
void func(Date d)
{
d.Print();
}
int main()
{
Date d2(2024, 4, 9);
func(d2);
return 0;
}- 拷贝构造函数的第一个参数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。 拷贝构造函数也可以多个参数，但是第一个参数必须是类类型对象的引用，后面的参数必须有缺省值。
cpp
#include <iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
Date(const Date& d)
{
//this->_year = d._year;
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
}
void Print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
private:
//给缺省值
int _year = 1;
int _month = 1;
int _day = 1;
};
int main()
{
Date d2(2024, 4, 9);
d2.Print();//2024-4-9
//下面这两种写法是等价的
//拷贝构造：用同类型的对象拷贝初始化
Date d3(d2);
Date d4 = d2;//这也是拷贝构造
d3.Print();
d4.Print();
return 0;
}- 若未显式定义拷贝构造，编译器会自动生成拷贝构造函数。自动生成的拷贝构造对内置类型成员变量会完成值拷贝/浅拷贝(一个字节一个字节的拷贝)，对自定义类型成员变量会调用他的拷贝构造。
- 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贝构造就可以完成需要的拷贝，所以不需要我们显示实现拷贝构造。像Stack这样的类，虽然也都是内置类型，但是_array指向了资源，编译器自动生成的拷贝构造完成的值拷贝/浅拷贝不符合我们的需求（st1和st2的_array指向的是同一块空间，同时，他会析构两次，第二次析构会出问题，因为第一次析构已经把那块空间释放掉了，第二次析构再去释放就会出错），所以需要我们自己实现深拷贝(对指向的资源也进行拷贝)。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贝构造会调用Stack的拷贝构造，也不需要我们显示实现MyQueue的拷贝构造。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贝构造，否则就不需要。
cpp
#include <iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
//Date(const Date& d)
//{
// //this->_year = d._year;
// _year = d._year;
// _month = d._month;
// _day = d._day;
//}
void Print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
private:
//给缺省值
int _year = 1;
int _month = 1;
int _day = 1;
};
typedef int DataType;
class Stack
{
public:
Stack(size_t capacity = 3)
{
cout << "Stack(size_t capacity = 3)" << endl;
_array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity);
if (NULL == _array)
{
perror("malloc申请空间失败!!!");
return;
}
_capacity = capacity;
_size = 0;
}
Stack(const Stack& st)
{
_array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * st._capacity);
if (NULL == _array)
{
perror("malloc申请空间失败!!!");
return;
}
memcpy(_array, st._array, sizeof(DataType) * st._size);
_size = st._size;
_capacity = st._capacity;
}
void Push(DataType data)
{
//CheckCapacity();
_array[_size] = data;
_size++;
}
bool Empty()
{
return 0 == _size;
}
DataType Top()
{
return _array[_size - 1];
}
void Pop()
{
--_size;
}
//其他方法...
~Stack()
{
cout << "~Stack()" << endl;
if (_array)
{
free(_array);
_array = NULL;
_capacity = 0;
_size = 0;
}
}
private:
DataType* _array;
int _capacity;
int _size;
};
class MyQueue
{
private:
Stack _st1;
Stack _st2;
int _size = 0;
};
int main()
{
Date d2(2024, 4, 9);
Date d4 = d2;
d4.Print();
Stack st1(10);
st1.Push(1);
st1.Push(1);
st1.Push(1);
Stack st2 = st1;
st2.Push(2);
st2.Push(2);
while (!st2.Empty())
{
cout << st2.Top() << " ";
st2.Pop();
}
cout << endl;
while (!st1.Empty())
{
cout << st1.Top() << " ";
st1.Pop();
}
cout << endl;
MyQueue q1;
MyQueue q2(q1);
return 0;
}- 自定义类型传值返回会产生一个临时对象（临时对象具有常性）调用拷贝构造；传值引用返回，返回的是返回对象的别名(引用)，没有产生拷贝，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贝，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。
5. 赋值运算符重载
5.1 运算符重载
- C++为了增强代码的可读性引入了运算符重载：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。
cpp
#include <iostream>
using namespace std;
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;
};
//重载成全局，无法访问私有成员
//1、提供这些成员get和set
//2、友元 后面会讲
//3、重载为成员函数（一般使用这种）
bool operator==(const Date& d1, const Date& d2)
{
return d1._year == d2._year
&& d1._month == d2._month
&& d1._day == d2._day;
}
int main()
{
Date d3(2024, 4, 14);
Date d4(2024, 4, 15);
//显式调用
operator==(d3, d4);
//直接写，转换调用，编译器会转换成operator==(d3, d4);
d3 == d4;
return 0;
}- 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 = 1900, int month = 1, int day = 1)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
bool operator==(const Date& d)
{
return _year == d._year
&& _month == d._month
&& _day == d._day;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d3(2024, 4, 14);
Date d4(2024, 4, 15);
//显式调用
d3.operator==(d4);
//转换调用 等价于d3.operator==(d4);
d3 == d4;//优先在类里面找，然后在全局找，都找不到报错（如果类和全局都有，不会报错，调用类中的）
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。(选择题里面常考，大家要记一下）
cpp
#include <iostream>
using namespace std;
class OB
{
public:
void func()
{
cout << "void func()" << endl;
}
};
typedef void(OB::* PtrFunc)();//成员函数指针类型
int main()
{
//成员函数要加&才能取到函数指针
PtrFunc fp = &OB::func;//定义成员函数指针fp指向函数func
OB temp;//定义OB类对象temp
(temp.*fp)();
return 0;
}- 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。
5.2 赋值运算符重载
赋值运算符重载是一个默认成员函数（不能重载为全局函数），用于完成两个已经存在的对象直接的拷贝赋值，这里要注意跟拷贝构造区分，拷贝构造用于一个对象拷贝初始化给另一个要创建的对象。
赋值运算符重载的特点：
- 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贝。
- 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贝/浅拷贝（一个字节一个字节的拷贝），对自定义类型成员变量会调用他的赋值重载函数。
- 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贝，所以不需要我们显式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_array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贝/浅拷贝不符合我们的需求，所以需要我们自己实现深拷贝（对指向的资源也进行拷贝）。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，也不需要我们显式实现MyQueue的赋值运算符重载。这里还有一个小技巧：如果一个类显式实现了析构并释放资源，那么他就需要显式写赋值运算符重载，否则就不需要。
cpp
#include <iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
Date& operator=(const Date& d)
{
//检测是否自己给自己赋值
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, 4, 14);
//拷贝构造
//一个已经存在的对象，拷贝给另一个要创建初始化的对象
Date d2(d1);
Date d3 = d1;
Date d4(2024, 5, 1);
//赋值拷贝/赋值重载
//一个已经存在的对象，拷贝赋值给另一个已经存在的对象
d1 = d4;
d1 = d2 = d4;
d1 = d1;
return 0;
}5.3 日期类实现
日期加天数：
日期减天数：
流插入：
cpp
//Date.h
#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 = 1900, int month = 1, int day = 1);
void Print();
//直接定义在类里面，它默认是inline
//频繁调用
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 (2 == month && (0 == year % 4 && year % 100 != 0) || (0 == year % 400))
{
return 29;
}
else
{
return monthDayArray[month];
}
}
bool CheckDate();
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);
//d1 += 100
Date& operator+=(int day);
Date operator+(int day);
//d1 -= 100
Date& operator-=(int day);
//d1 - 100
Date operator-(int day);
//d1 - d2
int operator-(const Date& d);
//++d1 -> d1.operator++()
Date& operator++();
//d1++ -> d1.operator++(1)
//为了区分，构成重载，给后置++，强行增加了一个int形参
//这里不需要写形参名，因为接收值是多少不重要，也不需要用
//这个参数仅仅是为了跟前置++构成重载区分
Date operator++(int);
Date& operator--();
Date operator--(int);
//流插入
//不建议，因为Date* this占据了第一个参数位置，使用d << cout 不符合习惯
//void operator<<(ostream& out);
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
//重载
ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);
istream& operator>>(istream& in, Date& d);
cpp
//Date.cpp
#include "Date.h"
bool Date::CheckDate()
{
if (_month < 1 || _month > 12
|| _day < 1 || _day > GetMonthDay(_year, _month))
{
return false;
}
else
{
return true;
}
}
Date::Date(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
if (!CheckDate())
{
cout << "日期非法" << endl;
}
}
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)
{
if (_month < d._month)
{
return true;
}
else if (_month == d._month)
{
return _day < d._day;
}
}
return false;
}
bool Date::operator<= (const Date& d)
{
return *this < d || *this == d;
}
bool Date::operator> (const Date& d)
{
return !(*this <= d);
}
bool Date::operator>= (const Date& d)
{
return !(*this < d);
}
bool Date::operator== (const Date& d)
{
return _year == d._year
&& _month == d._month
&& _day == d._day;
}
bool Date::operator!= (const Date& d)
{
return !(*this == d);
}
//d1 += 50
//d1 += -50
Date& Date::operator+=(int day)
{
if (day < 0)
{
return *this -= -day;
}
_day += day;
while (_day > GetMonthDay(_year, _month))
{
_day -= GetMonthDay(_year, _month);
++_month;
if (13 == _month)
{
++_year;
_month = 1;
}
}
return *this;
}
//d1 + 50
//Date Date::operator+(int day)
//{
//
// Date tmp = *this;
// tmp._day += day;
//
// while (tmp._day > GetMonthDay(tmp._year, tmp._month))
// {
// tmp._day -= GetMonthDay(tmp._year, tmp._month);
// ++tmp._month;
//
// if (13 == tmp._month)
// {
// ++tmp._year;
// tmp._month = 1;
// }
// }
//
// return tmp;
//}
Date Date::operator+(int day)
{
Date tmp = *this;
tmp += day;
return tmp;
}
//d1 -= 100
Date& Date::operator-=(int day)
{
if (day < 0)
{
return *this += -day;
}
_day -= day;
while (_day <= 0)
{
--_month;
if (0 == _month)
{
_month = 12;
_year--;
}
//借上一个月的天数
_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++
//能用前置++就用前置++，因为后置++消耗更大（需要两次拷贝构造）
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;
}
//d1 - d2
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;
}
//void Date::operator<<(ostream& out)
//{
// out << _year << "年" << _month << "月" << _day << "日" << endl;
//}
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)
{
cout << "请依次输入年月日:>";
in >> d._year >> d._month >> d._day;
if (!d.CheckDate())
{
cout << "日期非法" << endl;
}
return in;
}
cpp
//Test.cpp
#include "Date.h"
void TestDate1()
{
Date d1(2024, 4, 14);
Date d2 = d1 + 30000;
d1.Print();
d2.Print();
Date d3(2024, 4, 14);
Date d4 = d3 - 5000;
d3.Print();
d4.Print();
Date d5(2024, 4, 14);
d5 += -5000;
d5.Print();
}
void TestDate2()
{
Date d1(2024, 4, 14);
Date d2 = ++d1;
d1.Print();
d2.Print();
Date d3 = d1++;
d1.Print();
d3.Print();
}
void TestDate3()
{
Date d1(2024, 4, 14);
Date d2(2034, 4, 14);
int n = d1 - d2;
cout << n << endl;
n = d2 - d1;
cout << n << endl;
}
void TestDate4()
{
Date d1(2024, 4, 14);
Date d2 = d1 + 30000;
//operator<<(cout, d1)
cout << d1;
cout << d2;
cin >> d1 >> d2;
cout << d1 << d2;
//operator<<想重载为成员函数，可以，但是用起来不符合正常逻辑，不建议这样处理，建议重载为全局函数
//d1.operator<<(cout);
//d1 << cout;
}
int main()
{
//提高输入输出的效率，一般在竞赛里面会有
ios_base::sync_with_stdio(false);
cin.tie(nullptr);
cout.tie(nullptr);
//TestDate1();
//TestDate2();
//TestDate3();
TestDate4();
return 0;
}6. const成员函数
- 将const修饰的成员函数称之为const成员函数，const修饰成员函数放到成员函数参数列表的后面。
- const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。const修饰Date类的Print成员函数，Print隐含的this指针由 Date* const this 变为 const Date* const this
因此，Date类中不需要修改成员变量的成员函数最好都加上const
cpp
#include "Date.h"
void TestDate5()
{
const Date d1(2024, 4, 14);
d1.Print();
d1 + 100;
Date d2(2024, 4, 25);
d2.Print();
d2 += 100;
d1 < d2;
d2 < d1;
}
int main()
{
TestDate5();
return 0;
}7. 取地址及const取地址操作符重载
取地址运算符重载分为普通取地址运算符重载和const取地址运算符重载，一般这两个函数编译器自动生成的就可以够我们用了，不需要去显式实现。除非一些很特殊的场景，比如我们不想让别人取到当前类对象的地址，就可以自己实现一份，胡乱返回一个地址。
cpp
#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
//我们不实现，编译器会自己实现，我们实现了编译器就不会自己实现了
//一般不需要我们自己实现
//除非不想让别人取到这个类型对象的真实地址
A* operator&()
{
return this;
}
const A* operator&() const
{
return this;
}
private:
int _a1 = 1;
int _a2 = 2;
int _a3 = 3;
};
int main()
{
A aa1;
const A aa2;
cout << &aa1 << endl;
cout << &aa2 << endl;
return 0;
}