C++(运算符重载+赋值拷贝函数+日期类的书写)
目录
- 运算符重载
- 运算赋值重载+=和+
- 运算赋重载前置++和后置++
- =,==,!=运算符重载
- 日期类的实现
- 流提取的运算符重载
- 总结
运算符重载
C++为了增强代码的可读性引入了运算符重载,运算符重载是具有特殊函数名的函数,也具有其
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。
函数名字为:关键字operator后面接需要重载的运算符符号。
注意:
- 不能通过连接其他符号来创建新的操作符:比如operator@
- 重载操作符必须有一个类类型参数
- 用于内置类型的运算符,其含义不能改变,例如:内置的整型+,不 能改变其含义
- 作为类成员函数重载时,其形参看起来比操作数数目少1,因为成员函数的第一个参数为隐
藏的this
- .* :: sizeof ?: . 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。
先定义一个日期类 (先用日期类作为用例)
定义一个日期类
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; };
我们先将日期类的成员改成共有的
写一个运算符重载函数operator==
bool operator==(const Date& d1, const Date& d2) { return d1._year == d2._year && d1._month == d2._month && d1._day == d2._day; }
可以看见如果写成全局的函数,我们必须将成员变量改成共有的,所以我们可以将运算符重载函数写成成员函数
代码展示
bool operator==(const Date& d2) { return _year == d2._year; && _month == d2._month && _day == d2._day; }
上面说完运算符重载接下来来讨论一下赋值拷贝函数
由于赋值操作我们改变的是调用这个函数的对象,所以我们在参数中可以加上cosnt修饰,传值和传引用,我们选择传引用,最后返回也返回引用,这样可以避免调用拷贝构造函数
注意:返回值是*this
代码展示
class Date { public : //构造函数 Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1) { _year = year; _month = month; _day = day; } //拷贝构造函数 Date (const Date& d) { _year = d._year; _month = d._month; _day = d._day; } //赋值拷贝函数 Date& operator=(const Date& d) { if(this != &d) { _year = d._year; _month = d._month; _day = d._day; } return *this; } private: int _year ; int _month ; int _day ; };
注意:赋值拷贝函数和拷贝构造函数类似,但是调用的场景是不相同的
注意:拷贝构造函数和赋值拷贝函数的调用方式十分相同,但是拷贝构造函数调用是在对象不存在时,在创建的时候,调用拷贝构造函数,赋值拷贝函数是,对象已经存在了,调用的赋值拷贝函数
. 用户没有显式实现时,编译器会生成一个默认赋值运算符重载,以值的方式逐字节拷贝。注
意:内置类型成员变量是直接赋值的,而自定义类型成员变量需要调用对应类的赋值运算符
重载完成赋值。
既然编译器生成的默认赋值运算符重载函数已经可以完成字节序的值拷贝了,还需要自己实
现吗?当然像日期类这样的类是没必要的。那么下面的类呢?验证一下试试?
// 这里会发现下面的程序会崩溃掉?这里就需要我们以后讲的深拷贝去解决。 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"); return; } _size = 0; _capacity = capacity; } void Push(const DataType& data) { // CheckCapacity(); _array[_size] = data; _size++; } ~Stack() { if (_array) { free(_array); _array = nullptr; _capacity = 0; _size = 0; } } private: DataType *_array; size_t _size; size_t _capacity; }; int main() { Stack s1; s1.Push(1); s1.Push(2); s1.Push(3); s1.Push(4); Stack s2; s2 = s1; return 0; }
注意:赋值拷贝函数和拷贝构造函数一样,当没有malloc和new还有其他动态申请的空间时,是不需要写的,一旦有动态申请的资源存在时,就必须写一个赋值拷贝函数
下图是对上面代码的解释
运算赋值重载+=和+
由于日期类设计到平年和闰年每一个月的日期不同,所以我们可以将1到12月的每个月的天数存在一个数组中,然后获取每个月的天数,这里我们可以只存放平年的,然后闰年的天数只有二月是不相同的,所以二月我们单独拿出来讨论
注意:这个函数我们可以写在类中,类中完成的函数默认都是内联函数,因为我们后面会经常调用这个函数
inline int GetMonthDay(int year, int month) { assert(month > 0 && month GetMonthDay(_year, _month)) { _day -= GetMonthDay(_year, _month); _month++; if (_month > 12) { _month = 1; _year++; } } return *this; } //d1+10 Date Date::operator+(int day) { Date tmp = *this; tmp += day; return tmp;//出作用域会销毁,所以不能返回引用 }
运算赋重载前置++和后置++
由于运算符重载中,运算符只能写在operator的后面,所以我们只能利用函数重载来区别后置++和前置++,前置++可以直接不给参数,后置++可以在参数中给一个int和前置++作区分。
接下来来写一下日期类的后置++和前置++,注意++就是相当于+=1,所以我们可以服用前面的+=运算符重载
后面写的函数全都是成员函数
//前置++ Date& Date::operator++() { *this += 1; return *this; } //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 //这个参数仅仅只是一个标志 //后置++ Date& Date::operator++(int) { Date tmp(*this); *this += 1; return tmp; }
上面我们写了++操作,–操作也同理
–操作
注意:–操作我们应该先写-=操作和-操作,然后去复用这两个函数
Date& Date::operator-=(int day) { if (*this