「C++」类和对象（3） - 北京网站建设

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今天将继续讲解类和对象的后续内容，本篇将讲解类和对象中运算符重载，赋值运算符重载，以及取地址运算符的内容，再结合内容进行Date日期类的实现。

运算符重载

赋值运算符重载

取地址运算符重载

const成员函数

取地址运算符重载

Date日期类的实现

Date.h头文件：

Date.cpp文件

补充

结语

运算符重载

当运算符被用于非内置类型时，可能将导致报错。而C++允许通过运算符重载的形式来指定运算符新的含义，从而达到处理自定义类型的功能。

运算符重载

运算符重载实际就是拥有特殊名字的函数，由operator加上需要重定义的运算符共同构成；和普通的函数一样，拥有返回值，参数和函数体。
重载运算符函数的参数个数和该运算符的操作对象数量相同，即一元运算符只有一个参数，二元运算符有两个参数，二元运算符的左操作数传给第一个参数，有操作数传给第二个参数。
如果重载运算符函数是一个成员函数，那么他的第一个运算对象默认传递给隐式的this指针，所以运算符重载作为成员函数时，参数会比运算符操作数少一个。
运算符重载不改变运算符的优先级和结合性。
只能重载语法中与原本就存在的运算符，不能用来创建新的运算符。如：operator@
.* :: sizeof ? : . 这五个运算符不能重载
重载运算符至少有一个自定义类型的参数，运算符对内置类型的运算规则，无法通过重载来改变
一个类需要重载哪些运算符，是看哪些运算符重载后对于这个类有意义
重载自增++运算符时，由于有前置和后置的区别，但运算符重载时函数名都为operator++，为了区分，在后置++重载时，添加一个int形参（该参数不接收内容，只用于区分），由此来和前置++的构成重载函数。
重载流插入<<和流提取>>时，需要重载为全局函数，因为成员函数的第一个参数默认为类对象的this指针，此时调用函数，就变成了对象<<cout 或者对象 >> cin ;不符合使用习惯，所以床在为全局函数，将istream/ostream放到第一个参数位置，将对象放到第二个参数位置。

//类类型流输出
ostream& Date::operator<<(ostream& out)
{//定义为成员函数，第一个参数位置将被this指针占用，导致重载<<的左右操作数相对于原本的参数位置颠倒out << _year << "年" << _month << "月" << _day << "日" << endl;return out;
}
ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d)
{//全局函数不能访问类私有成员,需要进行友元声明out << d._year << "年" << d._month << "月" << d._day << "日" << endl;return out;
}

赋值运算符重载

赋值运算符重载是一个默认成员函数，当没有显示定义时，编译器器会自动生成，注意和拷贝构造区分。

赋值运算符重载必须重载为成员函数，参数建议写为const的类类型引用，减少拷贝；
返回值为左操作数，即第一个参数，使用引用返回提高效率；
未显示定义时编译器会自动生成默认赋值运算符重载，和默认拷贝构造函数相似，只会对内置类型进行浅拷贝/值拷贝，自定义类型则调用它的赋值重载。
类中没有资源的使用时，默认的重载函数就可以满足要求，当的类的成员变量有指向资源时，就需要显示定义其功能。

取地址运算符重载

const成员函数

将const修饰的成员函数称为const成员函数，const放在函数参数列表的后面

	void Print() 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;bool operator!=(const Date& d) const;

const实际修饰的时隐含的this指针，使该this指针指向的对象在该函数体内不可修改，Date类为例原本this指针为：Date* const this，而const成员函数的this为：const Date* const this；
当成员函数不涉及修改this指针的对象时，都建议设置为const成员函数，提高安全性。

取地址运算符重载

取地址运算符重载有普通取地址运算符重载和const取地址运算符重载，但一般由编译器默认生成的就能满足需求。

Date* operator&()
{
return this;
// return nullptr;
}
const Date* operator&()const
{
return this;
// return nullptr;
}

Date日期类的实现

Date.h头文件：

由于成员变量都为内置类型的变量，所以拷贝构造以及析构函数都可以不写；

GetMonthDay函数用于获取当年当月的天数，调用频繁且函数简短，设计为inline内联函数效率更高，此处自动为inline内联函数。

#pragma once
#include <iostream>
using std::cout;
using std::cin;
using std::endl; class Date
{//声明友元函数，使全局函数也能使用类私有成员friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);friend istream& operator>>(istream& in, Date& d);
public://全缺省构造函数Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;if (!CheckDate()){cout << "日期错误" << endl;Print();}}//获取月份天数(常调用的简短函数设计为inline函数)int GetMonthDay(int year, int month) const{//定义为静态数组，防止每次调用都重新创建数组导致效率降低static int MonthDayArray[13] = { -1, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };//闰年二月if (month == 2 && ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0)))//先判断是否为2月，可以提高效率{return 29;}return MonthDayArray[month];}void Print() const{cout << _year << "年" << _month << "月" << _day << "日" << endl;}//判断日期是否正确bool CheckDate() const;Date& operator=(const Date& d);Date operator+(int day) const;Date operator-(int day) const;Date& operator+=(int day);Date& operator-=(int day);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;//前置++Date& operator++();//后置++，添加一个int形参以示区分，没有实际作用Date operator++(int);//前置--Date& operator--();//后置--Date operator--(int);//日期 - 日期 = 天数int operator-(const Date& d) const;//ostream& operator<<(ostream& out);//取地址运算符重载/*Date* operator&();const Date* operator&() const;*/private:int _year;int _month;int _day;
};

Date.cpp文件

用于实现各个运算符重载函数；

注意函数间可以进行复用，从而简洁的实现相关的函数，减少不必要的重复代码书写。

#include "Date.h"
bool Date::CheckDate() const
{if ((_month < 1 || _month > 12) || (_day < 1 || _day > GetMonthDay(_year, _month))){return false;}return true;
}Date& Date::operator=(const Date& d)
{if (this != &d){_year = d._year;_month = d._month;_day = d._day;}//返回对象为左操作数return *this;
}Date Date::operator+(int day) const
{Date tmp = *this;//tmp._day += day;//while (tmp._day > GetMonthDay(tmp._year, tmp._month))//{//	tmp._day -= GetMonthDay(tmp._year, tmp._month);//	tmp._month++;//	if (tmp._month == 13)//	{//		tmp._year++;//		tmp._month = 1;//	}//}tmp += day;return tmp;
}
Date Date::operator-(int day) const
{Date tmp = *this;//tmp._day -= day;//while (tmp._day <= 0)//{//	////	tmp._month--;//	if (tmp._month == 0)//	{//		tmp._year--;//		tmp._month = 12;//	}//	tmp._day += GetMonthDay(tmp._year, tmp._month);//	//}tmp -= day;return tmp;
}
Date& Date::operator+=(int day)
{if (day < 0){*this -= (-day);return *this;}_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)
{//*this = *this - day//复用operator-,但效率相对低if (day < 0){*this += (-day);return *this;}_day -= day;while (_day <= 0){//_month--;if (_month == 0){_year--;_month = 12;}_day += GetMonthDay(_year, _month);}return *this;
}bool Date::operator<(const Date& d) const
{if (_year < d._year){return true;}else if (_year == d._year){if (_month < d._month){return true;}else if (_month == d._month){if (_day < d._day){return true;}//return _day < d._day;}}return false;
}
bool Date::operator<=(const Date& d) const
{//if (_year <= d._year && _month <= d._month && _day <= d._day)//{//	return true;//}//return false;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
{//if (d._year == _year && d._month == _month && d._day == _day)//{//	return true;//}//return false;return d._year == _year && d._month == _month && d._day == _day;
}
bool Date::operator!=(const Date& d) const
{//if (d._year == _year && d._month == _month && d._day == _day)//{//	return false;//}//return true;return !(*this == d);
}//前置++
Date& Date::operator++()
{*this += 1;//返回++之后的值return *this;
}
//后置++，添加一个int形参以示区分，没有实际作用
Date Date::operator++(int)
{Date tmp = *this;*this += 1;//返回++之前的值return tmp;
}//前置--
Date& Date::operator--()
{*this -= 1;return *this;
}
//后置--
Date Date::operator--(int)
{Date tmp = *this;*this += 1;return tmp;
}
//日期相减
int Date::operator-(const Date& d) const
{int n = 0;int flag = 1;Date max = *this;Date min = d;if (*this < d){max = d;min = *this;flag = -1;}while (min != max){++min;++n;}return n * flag;
}//类类型流输出
//ostream& Date::operator<<(ostream& out)
//{
//	//定义为成员函数，第一个参数位置将被this指针占用，导致重载<<的左右操作数相对于原本的参数位置颠倒
//	out << _year << "年" << _month << "月" << _day << "日" << endl;
//
//	return out;
//}
ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d)
{//全局函数不能访问类私有成员,需要进行友元声明out << d._year << "年" << d._month << "月" << d._day << "日" << endl;return out;
}istream& operator>>(istream& in, Date& d)
{while (1){cout << "请输入日期>" << endl;in >> d._year >> d._month >> d._day;if (!d.CheckDate()){cout << "非法日期，请重新输入：" << endl;in >> d._year >> d._month >> d._day;}else{break;}}return in;
}//Date* Date::operator&()
//{
//	return this;
//}
//const Date* Date::operator&() const
//{
//	return this;
//}

注意：在使用自增和自减时，在保证正确性的前提下建议尽量使用前置自增和自减，因为在重载自增和自减函数时，前置自增自减没有拷贝的过程，效率更高。

补充

cout为ostream类型的对象，cin是istream类型的对象，内置类型之所以能直接使用<<流插入和>>流提取，就是因为默认已经重载好了相关的函数，所以我们重载时原理时相似的。

以流插入<<为例：

结语

本篇博客到此结束，感谢大家的阅读，下篇将是类和对象的最后一篇博客——

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