C++类和对象：赋值重载，const成员

文章目录

- 1.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 前置++和后置++重载
- 2.日期类的实现
- 3. const成员函数
- 4 取地址及const取地址操作符重载

上文介绍了前三个默认成员函数，本文会介绍剩下三个， 赋值重载会重点展开。

1.赋值运算符重载

1.1运算符重载

C++为了增强代码的可读性引入了运算符重载，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。
函数原型：返回值类型operator操作符(参数列表)

我们知道，类是不能用符号直接进行比较的，但如果要用运算符 > 来比较类A是否大于类B，此时就可以重载运算符>：（Date类举例）

class Date
{
public:Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;}bool operator>(Date& tmp){return this->_year > tmp._year;}
private:int _year;int _month;int _day;
};int main()
{Date d1(2024, 2, 2);Date d2(2021, 2, 2);//使用重载后d1和d2就可以按照自己设定的规则比较cout << (d1 > d2) << endl;
}

注意：

不能通过连接其他符号来创建新的操作符：比如operator@(本来@就不是运算符，不能重载)
重载操作符必须有一个类的类型参数。
不能重载内置类型的运算符例如：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（下面的代码Date类做个解释）:

class Date
{
public:Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;}//看似只有一个参数，其实隐藏了一个固定的参数this，并且是固定的第一个参数bool operator>(Date& tmp){return this->_year > tmp._year;}
private:int _year;int _month;int _day;
};

运算符重载后，可以显示调用，也可以转换调用，其反汇编指令完全相同：

//显示调用
d1 > d2;
//转换调用
d1.operator>(d2);

在这里插入图片描述

.* :: sizeof ?: . 注意以上5个运算符不能重载。
PS: .*用法：

class Date
{
public://成员函数 fvoid fun(){}
private:int _year;int _month;int _day;
};
typedef void(Date::* Ptr)();//1.将 函数指针类型void(*)() 重命名为 Ptr ,并且指定在Date类内
int main()
{Ptr ptr = &Date::fun; // 2.void(*)()类型的 ptr 指向Date类内的成员函数Date test;//3.实例化test(test.*ptr)();//4. 通过ptr调用test的fun函数，就要用到.*
}

1.2 赋值运算符重载

class Date
{
public:Date(int year = 1900, 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;}//赋值运算符重载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;
};

赋值运算符重载格式

参数类型：const T(类型)& ->传递引用可以提高传参效率
返回值类型：T(类型)& -> 返回引用可以提高返回的效率，有返回值目的是为了支持连续赋值
检测是否自己给自己赋值
返回*this ：要复合连续赋值的含义

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

赋值运算符只能重载成类的成员函数不能重载成全局函数，否则会编译错误。

为什么呢？
原因：赋值运算符如果不显式实现，编译器会生成一个默认的。此时用户再在类外自己实现一个全局的赋值运算符重载，就和编译器在类中生成的默认赋值运算符重载冲突了，故赋值运算符重载只能是类的成员函数。
在类中，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（类似默认拷贝构造）。对于内置类型成员变量，是直接赋值的，对于自定义类型成员变量，调用对应类的赋值运算符重载完成赋值。

注意：如果类中未涉及到资源管理，赋值运算符是否实现都可以；一旦涉及到资源管理则必须要实现。因为默认的赋值重载实质上也是浅拷贝。

1.3 前置++和后置++重载

我们知道，无论是前置++还是后置++，其所用的运算符都是 ++。如果我们要对其重载，要如何分别实现前置++和后置++的重载呢？

C++规定：后置++重载时强制增加一个int类型的参数，但调用函数时该参数不用传递，编译器自动传递

这里也用Date类来举例：

//前置++重载：
//返回*this，也就是该类本身
Date& operator++()
{_day += 1;return *this;
}
//后置++重载：为了区分，强制加了一个int类型做区分
//后置++返回的是+1之前的值，所以要拷贝一个临时类来返回，而类本身要+1
//而temp是临时对象，因此只能以值的方式返回，不能返回引用
Date operator++(int)
{Date temp(*this);_day += 1;return temp;
}

此后所有的前置或后置类型符号的重载，都形似前置++和后置++的方式区分

2.日期类的实现

日期类的实现不仅是完整的实现其成员变量和成员函数，也要全套设计其运算符重载。

//Date.h
#pragma once
#include <iostream>
using namespace std;
class Date
{
public://打印void Print(){cout << _year << "." << _month << "." << _day<<endl;}// 获取某年某月的天数//因为该成员函数要频繁调用，所以就放在类内int GetMonthDay(int year, int month){static int a[13] = { 0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30,31 };int day = a[month];if (month == 2 && (year % 4 == 0 && year % 100 != 0 || year % 400 == 0)){day = 29;}return day;}// 全缺省的构造函数Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1);// 拷贝构造函数// d2(d1)Date(const Date& d);// 赋值运算符重载// d2 = d3 -> d2.operator=(&d2, d3)Date& operator=(const Date& d);// 析构函数~Date();// 日期+=天数Date& operator+=(int day);// 日期+天数Date operator+(int day);// 日期-天数Date operator-(int day);// 日期-=天数Date& operator-=(int day);// 前置++Date& operator++();// 后置++Date operator++(int);// 后置--Date operator--(int);// 前置--Date& operator--();// >运算符重载bool operator>(const Date& d);// ==运算符重载bool operator==(const Date& d);// >=运算符重载bool operator >= (const Date& d);// <运算符重载bool operator < (const Date& d);// <=运算符重载bool operator <= (const Date& d);// !=运算符重载bool operator != (const Date& d);// 日期-日期 返回天数int operator-(const Date& d);
private:int _year;int _month;int _day;
};
//Date.c
#include "Date.h"
//构造
Date::Date(int year, int month, int day )
{this->_year = year;this->_month = month;this->_day = day;
}
//拷贝构造
Date::Date(const Date& d)
{this->_year = d._year;this->_month = d._month;this->_day = d._day;
}
//赋值拷贝
Date& Date::operator=(const Date& d)
{this->_year = d._year;this->_month = d._month;this->_day = d._day;return *this;
}
//析构函数
Date::~Date()
{_year = 0;_month = 0;_day = 0;
}
// +=重构
Date& Date::operator+=(int day)
{_day += day;while(_day > GetMonthDay(_year, _month)){_day -= GetMonthDay(_year, _month);//month = 12_month++;// month = 13if (_month > 12){_month = 1;_year++;}}return *this;
}
// +重构
Date Date::operator+(int day)
{Date tmp = *this;tmp += day;return tmp;
}
// -=重构
Date& Date::operator-=(int day)
{_day -= day;while (_day <= 0){_month -= 1;if (_month == 0){_month = 12;_year--;}_day += GetMonthDay(_year, _month);}return *this;
}
// -重构
Date Date::operator-(int day)
{Date tmp = *this;tmp -= day;return tmp;
}
// 前置++重构
Date& Date::operator++()
{*this = *this + 1;return *this;
}
// 后置++重构
Date Date::operator++(int)
{Date tmp = *this;*this = *this + 1;return tmp;
}
// 前置--重构
Date& Date::operator--()
{*this = *this - 1;return *this;
}
// 后置--重构
Date Date::operator--(int)
{Date tmp = *this;*this = *this - 1;return tmp;
}
// ==重构
bool Date::operator==(const Date& d)
{return d._year == _year && d._month == _month && d._day == _day;
}
// >重构
bool Date::operator>(const Date& d)
{if (_year > d._year){return true;}else if (_year == d._year && _month > d._month){return true;}else if (_month == d._month && _day > d._day){return true;}return false;
}
// <=重构
bool Date::operator<=(const Date& d)
{return !(*this > d);
}
// <重构
bool Date::operator<(const Date& d)
{if (_year < d._year){return true;}else if (_year == d._year && _month < d._month){return true;}else if (_month == d._month && _day < d._day){return true;}return false;
}
// >=重构
bool Date::operator>=(const Date& d)
{return !(*this < d);
}
// !=重构
bool Date::operator!=(const Date& d)
{return !(*this == d);
}
// 日期-日期 返回天数
int Date::operator-(const Date& d)
{Date max = *this;Date min = d;int flag = -1;if (max < min){max = d;min = *this;flag = 1;}int n = 0;while (max != min){max--;n++;}return n * flag;
}

3. 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进行修改。

class Date
{
public://const修饰成员函数//    该放在这里↓ void fun() const{}
private:int _year;int _month;int _day;Time test1;
};

在这里插入图片描述

4 取地址及const取地址操作符重载

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。

class Date
{
public://返回this指针也就是是Date类的地址Date* operator&(){return this;}//为了防止权限的放大，也会重载一个返回值是const修饰的指针const Date* operator&()const{return this;}
private:int _year; // 年int _month; // 月int _day; // 日
};