C++基础（七）：类和对象（中-2）

上一篇博客学的默认成员函数是类和对象的最重要的内容，相信大家已经掌握了吧，这一篇博客接着继续剩下的内容，加油！

一、const成员（理解）

1.0 引入

1.1 概念

1.2 总结

1.2.1 对象调用成员函数

1.2.2 成员函数调用成员函数

二、取地址及const取地址操作符重载（了解）

三、日期类的重新规范书写

3.1 Date.h

3.2 Date.cpp

一、const成员（理解）

1.0 引入

先看代码：

#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:" << _year << endl;cout << "month:" << _month << endl;cout << "day:" << _day << endl << endl;}private:int _year;     // 年int _month;   // 月int _day;     // 日
};void func( Date d)    这里的形参为对象，它会进行调用一次拷贝构造
{d.Print();
}int main()
{Date d1(2024, 7, 20);func(d1);             这里直接传递的是对象return 0;
}

程序运行结果：、

再看代码：

#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:" << _year << endl;cout << "month:" << _month << endl;cout << "day:" << _day << endl << endl;}private:int _year;     // 年int _month;   // 月int _day;     // 日
};void func( const Date& d)  这里的形参为对象的引用/别名，它就是d1的别名，同一个实体，不会进行拷贝构造                     加const代表我引用这个对象，但是我不会通过引用从而修改这个对象！
{d.Print();
}int main()
{Date d1(2024, 7, 20);func(d1);             这里直接传递的是对象return 0;
}

程序运行结果：

为什么会是上面的结果？？？

其实，这就是我们在入门阶段学习的指针的相互赋值，指针的能力不能出现扩张，这样编译器会报错！那又该如何解决呢？这便引入了要学习的const成员。

  void Print()   const    //  void Print(const Date* this )   {cout << "year:" << _year << endl;cout << "month:" << _month << endl;cout << "day:" << _day << endl << endl;}

1.1 概念

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变量进行修改。（const修饰的指针）比如：_year= 2026; (编译器底层：this->_year=2026;) 这是不允许的！

复习：

const Date* p1 : const修饰的是指针指向的对象，也就是说不可以通过这个指针来修改对象的数据！
Date const * p2 : 和上面的一样，const修饰的是指针指向的对象，也就是说不可以通过这个指针来修改对象的数据！
Date * const p3 : const修饰的是指针p3本身，也就是说，不可以修改指针的指向！
const Date* const p4: const既修饰指针指向的对象，也就是说不可以通过这个指针来修改对象的数据！也修饰了指针p3本身，也就是说，不可以修改指针的指向！（双重限定）

1.2 总结

1.2.1 对象调用成员函数

1. const对象可以调用非const成员函数吗？

不可以。const对象只能调用const成员函数，因为const对象不能被修改，而非const成员函数可能会修改对象的状态。

class MyClass 
{public:void nonConstFunc() {// 修改对象状态的代码}void constFunc() const {// 不修改对象状态的代码}
};int main(){const MyClass obj;obj.constFunc();     // 可以调用obj.nonConstFunc();  // 编译错误return 0;}

2. 非const对象可以调用const成员函数吗？

可以。非const对象可以调用const成员函数，因为const成员函数保证不会修改对象的状态。

class MyClass 
{
public:void nonConstFunc() {// 修改对象状态的代码}void constFunc() const {// 不修改对象状态的代码}
};int main() 
{MyClass obj;obj.constFunc();     // 可以调用obj.nonConstFunc();  // 也可以调用return 0;
}

1.2.2 成员函数调用成员函数

1. const成员函数内可以调用其它的非const成员函数吗？

不可以。const成员函数不能调用非const成员函数，因为这会违反const成员函数不修改对象状态的承诺。

class MyClass
{
public:void nonConstFunc() {// 修改对象状态的代码}void constFunc() const {nonConstFunc();  // 编译错误}
};int main() 
{MyClass obj;obj.constFunc();return 0;
}

2. 非const成员函数内可以调用其它的const成员函数吗？

可以。非const成员函数可以调用const成员函数，因为const成员函数不会修改对象的状态。

class MyClass 
{
public:void nonConstFunc() {constFunc();  // 可以调用// 修改对象状态的代码}void constFunc() const{// 不修改对象状态的代码}
};int main() 
{MyClass obj;obj.nonConstFunc();return 0;
}

理解记忆，明确一个原则：只要调用成员函数都涉及this指针，我们就要分析指针类型的变化。

结论：什么时候会给成员函数加const？

只要成员函数中不需要修改成员变量最好都加上const，但是，如果你需要改变成员变量，你就不能加const！因为这个时候const对象可以调用这个const修饰的成员函数，非const对象（普通对象）也可以调用这个const修饰的成员函数。

二、取地址及const取地址操作符重载（了解）

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。

#include <iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:Date(int year, int month, int day){_year = year;_month = month;_day = day;}void Print()  const{cout << "year:" << _year << endl;cout << "month:" << _month << endl;cout << "day:" << _day << endl << endl;}/*自己实现的取地址运算符重载函数以及const取地址操作符重载函数，构成函数重载Date* operator&(){return this;//return nullptr;}const Date* operator&() const{cout<< "operator&()"<<endl;return this;//return nullptr;}*/private:int _year;     // 年int _month;   // 月int _day;     // 日
};void func( const Date& d)
{d.Print();
}int main()
{Date d1(2024, 7, 20);Date d2(2024, 7, 21);const Date d3(2024, 7, 22);cout << &d1 << endl; //调用的是取地址运算符重载函数，不实现的话，编译器默认会生成cout << &d2 << endl; //调用的是取地址运算符重载函数，不实现的话，编译器默认会生成cout << &d3 << endl;  //调用的是const取地址操作符重载函数，不实现的话，编译器默认会生成return 0;
}

这两个运算符一般不需要重载，使用编译器生成的默认取地址的重载即可，只有特殊情况，才需要重载，比如不想让别人获取到指定的内容！

三、日期类的重新规范书写

3.1 Date.h

#pragma once
#include <iostream>
using namespace std;class Date
{
public:int GetMonthDay(int year, int month)  const;Date(int year = 0, int month = 1, int day = 1);Date(const Date& d);~Date();void  Print() const;/*运算符重载*/bool  operator<(const Date& d)   const;bool  operator==(const Date& d)  const;bool  operator<=(const Date& d)  const;bool  operator>(const Date& d)   const;bool  operator>=(const Date& d)  const;bool  operator!=(const Date& d)  const;Date& operator=(const Date& d);Date  operator+(int day)         const;Date& operator+=(int day);       //不能加Date  operator-(int day)         const;Date& operator-=(int day);       //不能加Date& operator++();             //不能加Date  operator++(int);Date& operator--();Date  operator--(int);int   operator-(const Date& d) const;private:int _year;int _month;int _day;
};

3.2 Date.cpp

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include "Date.h"int Date::GetMonthDay(int year, int month)    const  
{static int days[13] = { 0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };int day = days[month];if (month == 2 && ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0)))  {day += 1;}return day;
}Date::Date(int year , int month , int day )   //缺省参数只在声明中给
{if (year >= 0 && month >= 1 && month <= 12 && day >= 1 && day <= GetMonthDay(year, month)){_year = year;_month = month;_day = day;}else{cout << "非法日期" << endl;}
}Date::Date(const Date& d)
{_year = d._day;_month = d._month;_day = d._day;
}Date::~Date()
{cout << "~Date()" << endl;
}void Date::Print()  const
{cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}bool Date::operator<(const Date& d)    const
{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)  const
{if (_year == d._year && _month == d._month && _day == d._day){return true;}return false;}bool   Date::operator<=(const Date& d)  const
{return *this < d || *this == d;           }bool   Date::operator>(const Date& d)  const
{return !(*this <= d);            }bool  Date::operator>=(const Date& d)   const
{return !(*this < d);           }bool   Date::operator!=(const Date& d)   const
{return !(*this == d);          }Date& Date::operator=(const Date& d)         
{if (this != &d)         {_year = d._day;_month = d._month;_day = d._day;}return *this;
}Date Date::operator+(int day)  const
{Date ret(*this);     ret._day += day;while (ret._day > GetMonthDay(ret._year, ret._month)){ret._day -= GetMonthDay(ret._year, ret._month);ret._month++;if (ret._month == 13)   {ret._year++;ret._month = 1;     }}return ret;
}Date& Date::operator+=(int day)
{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) const
{Date ret(*this);     ret._day -= day;while (ret._day <= 0)   {--ret._month;if (ret._month == 0){--ret._year;    ret._month = 12;   }ret._day += GetMonthDay(ret._year, ret._month);}return ret;}Date& Date::operator-=(int day)
{if (day < 0){return *this += -day;  }_day -= day;while (_day <= 0)   {--_month;if (_month == 0){--_year;    _month = 12;   }_day += GetMonthDay(_year, _month);}return *this;
}Date& Date::operator++()
{*this += 1;return *this;     
}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) const
{int flag = 1;Date max = *this;       Date min = d;if (*this < d)       {max = d;min = *this;flag = -1;}int n = 0;while (min != max){++min;++n;}return n * flag;
}

至此，C++面向对象-中全部内容就学习完毕，这一节内容比较重要，建议多看几遍，认真复习消化，熟练使用，C++相对来说较为复杂，我们应该时刻理清自己的思路，耐下心来，一点点积累，星光不问赶路人，加油吧，感谢阅读，如果对此专栏感兴趣，点赞加关注！