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类和对象：赋值函数

news 来源：原创 2024/9/19 9:46:50

1.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；（运算符重载转化成一个函数）
• 运算符重载是具有特别名字的函数，他的名字是由operator（关键字）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；（格式：operator+运算符构成函数名）
• 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；（++/- -/*(解引用)/.....就是一元）
• 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；
• 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；

#include<iostream>
using namespace std;
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;}//Get函数int Get_year(){return _year;}int Get_month(){return _month;}int Get_day(){return _day;}//因为存在this指针，所以应当少一个bool operator==(Date d2){return _year == d2._year&& _month == d2._month&& _day == d2._day;}
private:int _year;int _month;int _day;//自定义类型怎么去比较？他的行为应该是我们自己去定义的，而不是系统去定义的
};
//比较大小的返回值是一个bool值
bool operator<(Date d1, Date d2)
{}//重载成全局的，方式是最正的：二元的：左操作数传给第一个参数，右操作数传给第二个参数
//bool operator==(Date d1, Date d2)
//{
//	return d1._year == d2._year
//		&& d1._month == d2._month
//		&& d1._day == d2._day;
//	//没有访问权限，1：可以直接将private的内容包含于public
//	//·······2：提供Get函数
//	//·······3：友元
//	//·······4：放在类里面成为成员函数
//}int main()
{Date x1(2024, 7, 16);Date x2(2024, 7, 16);到底是x1对应d1,还是d2可以显现调用（跟一个普通函数一样）：//operator==(x1, x2);还可以：//x1 == x2;//全局的和成员的都有，会优先调用成员的//改后：x1.operator==(x2);x1 == x2;return 0;
}

• 不能通过连接语法中没有的符号来创建新的操作符/运算符：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)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)；
" .* "：案例：

#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:void func(){cout << "A::func()" << endl;}
};
//用回调的方式去调用成员函数的指针
//普通函数指针；void(*)();
typedef void(A::* PF)(); //成员函数指针类型
int main()
{//void(A:: * PF)() = nullptr;PF pf = nullptr;//实现回调// C++规定成员函数要加&才能取到函数指针pf = &A::func;//普通的，全局的函数是可以回调的//(*pf)();//成员函数回调不了，因为有隐含的this指针//要调用函数指针，要传隐含的this指针这个实参A aa;//(*pf)(&aa);//这样也不行，因为this指针在形参和实参的位置不能显示//C++规定：回调成员函数的指针要这么回调：(aa.*pf)();//aa就悄悄传给this
}

• 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（天数），但是重载operator+就没有意义；
日期加日期没有意义，不会构成重载；又因为没有要求运算符两边必须要同类型，而是只要求至少有一个类类型的参数：

d1 + 100;//100天后日期是多少
d1 - 100;//100天前日期是多少
d1 - d2;//间隔天数

运算符重载：

//d1+100
Date operator+(int day);
//d1-100
Date operator-(int day);
//d1-d2 
int operator-(const Date& d);

注：运算符重载和函数重载都用了重载，但他们没有关系；函数重载是函数名相同，参数不同；运算符重载是重新定义运算符的行为，另外，两个运算符重载函数可以构成函数重载

• 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；

2.赋值运算符重载

赋值运算符重载是⼀个默认成员函数，⽤于完成两个已经存在的对象直接的拷⻉赋值，这⾥要注意跟拷⻉构造区分，拷⻉构造⽤于⼀个对象拷⻉初始化给另⼀个要创建的对象

int main()
{Date d1(2024, 7, 5);Date d2(2024, 7, 6);//赋值重载拷贝d1 = d2;//拷贝构造Date d3(d2);Date d4 = d2;return 0;
}

赋值运算符重载的特点：

1. 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（不可以是全局）。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⻉；

void operator=(const Date& d)
{//尽管用传值传参，不会产生所谓的无穷递归，现在是赋值重载，传值传参，把d2传给d，调用拷贝构造，调用完回来了，接着调用赋值//operator赋值//但是建议用引用_year = d._year;_month = d._month;_day = d._day;
}bool operator==(const Date& d)
{//拷贝构造赋值重载拷贝去传值传参形成新的拷贝构造。。。。。无穷递归//operator等于
}

因为：拷贝构造和复制重载两者本来就不一样！！！

2. 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赋值场景；

Date operator=(const Date& d)
{_year = d._year;_month = d._month;_day = d._day;//d3=d1//this是d3的地址return *this;//类里面可以显示写
}

优化：传值返回也会生成一个拷贝，就调用拷贝构造，白白生成一个拷贝，付出了代价：用印用来解决：提高效率：

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

3. 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的拷贝构造函数类似，对内置类型成员变量会完成值拷⻉/浅拷⻉(⼀个字节⼀个字节的拷⻉)，对⾃定义类型成员变量会调⽤他的赋值重载；
4. 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⻉，所以不需要我们显⽰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_a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⻉/浅拷⻉不符合我们的需求，所以需要我们⾃⼰实现深拷⻉(对指向的资源也进⾏拷⻉)。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，也不需要我们显⽰实现MyQueue的赋值运算符重载。这⾥还有⼀个⼩技巧，如果⼀个类显⽰实现了析构并释放资源，那么他就需要显⽰写赋值运算符重载，否则就不需要；

3.日期类实现

补充：两个日期间隔多少天（有算正负数）-----算法：图解：

另外：还可以尽可能复用逻辑（代码中会演示到）：取小日期（比较大小），让小的日期不断++，真到与大日期相等：（不过相比于上图方法，会相对慢，但cpu太快了，无所谓）

代码：

头文件：Date.h

#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
#include<assert.h>
class Date
{//我和小笨蛋不认识，所以不可以去他家玩，但我很想去，因为他爸爸会数分，就给小笨蛋吹彩虹屁，就和他成为朋友了//友元声明：friend+函数声明friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);friend istream& operator>>(istream& in, Date& d);
public:bool CheckDate();Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1);void Print()const;//频繁调用的小函数//没有做声明和定义分离， 因为定义在类里面的成员函数默认是内联inlineint GetMonthDay(int year, int month){//防止month在减的时候是从一月减到零月：assert(month > 0 && month < 13);//因为要频繁调用，所以放到静态区去static int monthDayArray[13] = { -1,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };if ((month == 2) && (year % 100 != 0 && year % 4 == 0) || (year % 400 == 0)){return 29;}return monthDayArray[month];}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+(int day)const;Date& operator+=(int day);Date operator-(int day)const;Date& operator-=(int day);d1++//Date operator++();++d1//Date operator++();//这么区分这两个（d1++,++d1）: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。//d1++:后置++Date operator++(int);//++d1:前置++Date& operator++();Date operator--(int);Date& operator--();//d1-d2int operator-(const Date& d);//printf与scanf他们直接适应的是内置类型//流插入之所以可以自定识别类型，是因为本质是函数重载//void operator<<(ostream& out);//写成成员函数是为了访问私有，但是这个实现形式倒反天罡
private:int _year;int _month;int _day;
};//全局
//流插入
ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);
//用友元声明：让类外面的函数访问类里面的元素
//可是连续输出又不行：EG：cout<<d1<<d2
//流插入是从左到右(赋值相反)，所以应该返回out//流提取
istream& operator>>(istream& in, Date& d);//提取的值要放到Date对象中，所以不加const

源文件：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 << "非法日期" << endl;Print();}
}
void Date::Print() const
{cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
//这是+=：会改变_day
Date& Date::operator+=(int day)
{//有坑：当day为负数时：// 解决：if (day < 0){return *this -= (-day);}//与加法进数一样，天满了往月上进位，月满了往年进位_day += day;while (_day > GetMonthDay(_year, _month)){_day -= GetMonthDay(_year, _month);_month++;if (_month == 13){_year++;_month = 1;}}return*this;
}
//d1+100:不会改变d1
Date Date::operator+(int day)const
{//拷贝构造的场景Date tmp = *this;//+=就会往tmp上走/*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;}}*///复用：tmp += day;return tmp;//tmp为局部对象，出了作用域销毁，不能用引用返回，即使会多进行一次拷贝
}Date& Date:: operator-=(int day)
{if (day < 0){return *this += (-day); }_day -= day;while (_day <= 0){_month--;if (_month == 0){_month = 12;}_day += GetMonthDay(_year, _month);}return *this;
}Date Date:: operator-(int day)const
{Date tmp = *this;/*tmp._day -= day;while (tmp._day <= 0){tmp._month--;if (tmp._month == 0){tmp._month = 12;}tmp._day += GetMonthDay(tmp._year, tmp._month);}*/tmp -= day;return tmp;
}d1-=100
用-实现-=：d1改变
//Date& Date:: operator-=(int day)
//{
//	/*Date tmp = *this - day;
//	*this = tmp;*/
//	*this = *this - day;
//	return *this;
//}//其实-复用-=更好：因为-的效率本身是更低的
//：
//Date tmp = *this;是一次拷贝，return *this 传值返回也是一次拷贝
//-复用-=或-=复用-，在“-”中，都要进行两次构造，所以，真正的区别在于-=
//如果-=是自己实现，全程没有拷贝；
//但是-=去复用-，就会加上-带来的两次拷贝和多加的赋值拷贝，很亏//至少实现<+=或>+=
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){return _day < d._day;}}return false;
}
//d1<=d2
bool Date:: operator<=(const Date& d)const
{return *this < d || *this == d;
}
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){return _day > d._day;}}return false;*/return !(*this <= d);
}
bool Date:: operator>=(const Date& d)const
{return !(*this < d);
}
bool Date:: operator==(const Date& d)const
{return _year == d._year && _month == d._month && _day == d._day;
}
bool Date:: operator!=(const Date& d)const
{return !(*this == d);
}//d1++
//d1.operator(0);
Date Date::operator++(int)
{Date tmp = *this;*this += 1;return tmp;
}//++d1
//d1.operator();
Date& Date::operator++()
{*this += 1;return *this;
}
//所以：能用前置就用前置：引用返回：少拷贝Date Date::operator--(int)
{Date tmp = *this;*this -= 1;return tmp;
}Date& Date::operator--()
{*this -= 1;return *this;
}//天数的实现
int Date:: operator-(const Date& d)
{int flag = 1;int n = 0;//假设法Date max = *this;Date min = d;if (*this < d){max = d;min = *this;flag = -1;}while (min != max){++min;++n;}return n * flag;
}//倒反天罡
//void Date::operator<<(ostream& out)
//{
//	//out就是cout
//	//对于二元函数，默认左操作数对应第一个参数
//	out << _year << "年" << _month << "月" << _day << "日" << endl;
//	//要这么配得上：d1<<out//d1.operator<<(cout)
//}//因为流对象中含有指向IO缓冲区的指针，假如流对象可以复制，那么将会有两个指针同时操作缓冲区，如何释放、如何修改都会有冲突同步问题，因此流对象无法复制。
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)
{while (1){cout << "请依次输入年月日:>";in >> d._year >> d._month >> d._day;//在进行流提取是，cout的buffer刷新了，be flushed了if (!d.CheckDate()){cout << "输入日期非法";d.Print();cout << "请重新输入：" << endl;}else{break;}}return in;
}