【C++航海王：追寻罗杰的编程之路】类与对象你学会了吗？(中)

目录

1 -> 类的六个默认成员函数

2 -> 构造函数

2.1 -> 概念

2.2 -> 特性

3 -> 析构函数

3.1 -> 概念

3.2 -> 特性

4 -> 拷贝构造函数

4.1 -> 概念

4.2 -> 特征

5 -> 赋值运算符重载

5.1 -> 运算符重载

5.2 -> 赋值运算符重载

5.3 -> 前置++和后置++重载

6 -> 日期类的实现

7 -> const成员

8 -> 取地址及const取地址操作符重载

1 -> 类的六个默认成员函数

class Date {};

2 -> 构造函数

2.1 -> 概念

对于一下Date类：

#include <iostream>
using namespace std;
 
class Date
{
public:
	void Init(int year, int month, int day)
	{
 
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
 
	void Print()
	{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}
 
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
 
int main()
{
 
	Date d1;
 
	d1.Init(2024, 2, 4);
	d1.Print();
 
	Date d2;
 
	d2.Init(2024, 2, 5);
	d2.Print();
 
	return 0;
}

对于Date类，可以通过Init公有方法给对象设置日期，但如果每次创建对象时都调用该方法设置信息，未免过于麻烦，那么，能否在对象创建时，就将信息设置进去呢？

构造函数是一个特殊的成员函数，名字与类名相同，创建类类型对象时由编译器自动调用，以保证每个数据成员都有一个合适的初始值，并且在对象整个生命周期内只调用一次。

2.2 -> 特性

        1. 函数名与类名相同；

        2. 无返回值；

        3. 对象实例化时编译器自动调用对应的构造函数；

        4. 构造函数可以重载；

#include <iostream>
using namespace std;
 
class Date
{
public:
	// 1.无参构造函数
	Date()
	{}
 
	// 2.带参构造函数
	Date(int year, int month, int day)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
 
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
 
void TestDate()
{
	Date d1; // 调用无参构造函数
	Date d2(2024, 2, 4); // 调用带参的构造函数
	Date d3();
 
}

        5. 如果类中没有显式定义构造函数，则C++编译器会自动生成一个无参的默认构造函数，一旦用户显式定义编译器将不再生成；

#include <iostream>
using namespace std;
 
class Date
{
public:
 
	// 如果用户显式定义了构造函数，编译器将不再生成
	/*Date(int year, int month, int day)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}*/
 
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
 
int main()
{
	Date d1; 
 
	return 0;
}

关于编译器生成的默认成员函数，不禁产生疑问：不实现构造函数的情况下，编译器会生成默认的构造函数。但是看起来默认构造函数又没什么用？d对象调用了编译器生成的默认构造函数，但是d对象_year/_month/_day，依旧是随机值。也就说在这里编译器生成的默认构造函数并没有什么用？？

        6. C++把类型分成内置类型(基本类型)和自定义类型。内置类型就是语言提供的数据类型，如：int/char……，自定义类型就是我们使用class/struct/union等自己定义的类型，观察下面的程序，就会发现编译器生成默认的构造函数会对自定类型成员_t调用的它的默认成员函数。

#include <iostream>
using namespace std;
 
class Time
{
public:
	Time()
	{
		cout << "Time()" << endl;
		_hour = 0;
		_minute = 0;
		_second = 0;
	}
 
private:
	int _hour;
	int _minute;
	int _second;
};
 
class Date
{
private:
	// 基本类型(内置类型)
	int _year;
	int _month;
	int _day;
 
	// 自定义类型
	Time _t;
};
int main()
{
	Date d;
 
	return 0;
}

#include <iostream>
using namespace std;
 
class Time
{
public:
	Time()
	{
		cout << "Time()" << endl;
		_hour = 0;
		_minute = 0;
		_second = 0;
	}
 
private:
	int _hour;
	int _minute;
	int _second;
};
 
class Date
{
private:
	// 基本类型(内置类型)
	int _year = 2024;
	int _month = 2;
	int _day = 4;
 
	// 自定义类型
	Time _t;
};
int main()
{
	Date d;
 
	return 0;
}

        7. 无参的构造函数和全缺省的构造函数都称为默认构造函数，并且默认构造函数只能有一个。

注意：无参构造函数、全缺省构造函数、我们没写编译器默认生成的构造函数，都可以认为是默认构造函数。

#include <iostream>
using namespace std;
 
class Date
{
public:
	Date()
	{
		_year = 2024;
		_month = 2;
		_day = 4;
	}
 
	Date(int year = 2024, int month = 2, int day = 4)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
 
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
 
void Test()
{
	Date d1;
 
}

3 -> 析构函数

3.1 -> 概念

3.2 -> 特性

#include <iostream>
using namespace std;
 
typedef int DataType;
 
class Stack
{
public:
	Stack(size_t capacity = 3)
	{
		_array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity);
		if (NULL == _array)
		{
			perror("malloc申请空间失败!!!");
			return;
		}
		_capacity = capacity;
		_size = 0;
	}
 
	void Push(DataType data)
	{
		// CheckCapacity();
		_array[_size] = data;
		_size++;
	}
 
	~Stack()
	{
		if (_array)
		{
			free(_array);
			_array = NULL;
			_capacity = 0;
			_size = 0;
		}
	}
 
private:
	DataType* _array;
	int _capacity;
	int _size;
};
 
void TestStack()
{
	Stack s;
 
	s.Push(1);
	s.Push(2);
 
}

#include <iostream>
using namespace std;
 
class Time
{
public:
	~Time()
	{
		cout << "~Time()" << endl;
	}
 
private:
	int _hour;
	int _minute;
	int _second;
};
 
class Date
{
private:
	// 基本类型(内置类型)
	int _year = 2024;
	int _month = 2;
	int _day = 4;
 
	// 自定义类型
	Time _t;
};
 
int main()
{
	Date d;
 
	return 0;
}

4 -> 拷贝构造函数

4.1 -> 概念

4.2 -> 特征

#include <iostream>
using namespace std;
 
class Date
{
public:
	Date(int year = 2024, int month = 2, int day = 4)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
 
	// Date(const Date& d) // 正确写法
	Date(const Date& d) // 错误写法：编译报错，会引发无穷递归
	{
		_year = d._year;
		_month = d._month;
		_day = d._day;
	}
 
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
 
int main()
{
 
	Date d1;
	Date d2(d1);
 
	return 0;
}

#include <iostream>
using namespace std;
 
class Time
{
public:
	Time()
	{
		_hour = 1;
		_minute = 1;
		_second = 1;
	}
 
	Time(const Time& t)
	{
		_hour = t._hour;
		_minute = t._minute;
		_second = t._second;
		cout << "Time::Time(const Time&)" << endl;
	}
 
private:
	int _hour;
	int _minute;
	int _second;
};
 
class Date
{
private:
	// 基本类型(内置类型)
	int _year = 1970;
	int _month = 1;
	int _day = 1;
 
	// 自定义类型
	Time _t;
};
int main()
{
	Date d1;
 
	// 用已经存在的d1拷贝构造d2，此处会调用Date类的拷贝构造函数
	// 但Date类并没有显式定义拷贝构造函数，则编译器会给Date类生成一个默认的拷贝构造函数
	Date d2(d1);
	return 0;
}

#include <iostream>
using namespace std;
 
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(s1);
 
	return 0;
}

• 使用已存在对象创建新对象
• 函数参数类型为类类型对象
• 函数返回值类型为类类型对象

#include <iostream>
using namespace std;
 
class Date
{
public:
	Date(int year, int minute, int day)
	{
		cout << "Date(int,int,int):" << this << endl;
	}
 
	Date(const Date& d)
	{
		cout << "Date(const Date& d):" << this << endl;
	}
 
	~Date()
	{
		cout << "~Date():" << this << endl;
	}
 
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
 
Date Test(Date d)
{
	Date temp(d);
	return temp;
}
 
int main()
{
	Date d1(2024, 2, 4);
 
	Test(d1);
 
	return 0;
}

5 -> 赋值运算符重载

5.1 -> 运算符重载

• 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。

#include <iostream>
using namespace std;
 
// 全局的operator==
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;
};
 
bool operator==(const Date& d1, const Date& d2)
{
	return d1._year == d2._year
		&& d1._month == d2._month
		&& d1._day == d2._day;
}
 
void Test()
{
	Date d1(2024, 2, 4);
	Date d2(2024, 2, 5);
 
	cout << (d1 == d2) << endl;
}
 
int main()
{
 
	Test();
 
	return 0;
}

#include <iostream>
using namespace std;
 
class Date
{
public:
	Date(int year = 2024, int month = 2, int day = 4)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
 
	// bool operator==(Date* this, const Date& d2)
	// 这里需要注意的是，左操作数是this，指向调用函数的对象
	bool operator==(const Date & d2)
	{
		return _year == d2._year
		&& _month == d2._month
			&& _day == d2._day;
	}
 
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

5.2 -> 赋值运算符重载

• 参数类型：const T&，传递引用可以提高传参效率
• 返回值类型：T&，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

#include <iostream>
using namespace std;
 
class Date
{
public:
	Date(int year = 2024, int month = 2, int day = 4)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
 
	Date(const Date& d)
	{
		_year = d._year;
		_month = d._month;
		_day = d._day;
	}
 
	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;
};

#include <iostream>
using namespace std;
 
class Date
{
public:
	Date(int year = 2024, int month = 2, int day = 4)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
 
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
// 赋值运算符重载成全局函数，注意重载成全局函数时没有this指针了，需要给两个参数
Date& operator=(Date& left, const Date& right)
{
	if (&left != &right)
	{
		left._year = right._year;
		left._month = right._month;
		left._day = right._day;
	}
 
	return left;
}

#include <iostream>
using namespace std;
 
class Time
{
public:
	Time()
	{
		_hour = 1;
		_minute = 1;
		_second = 1;
	}
 
	Time& operator=(const Time& t)
	{
		if (this != &t)
		{
			_hour = t._hour;
			_minute = t._minute;
			_second = t._second;
		}
 
		return *this;
	}
 
private:
	int _hour;
	int _minute;
	int _second;
};
 
class Date
{
private:
	// 基本类型(内置类型)
	int _year = 1970;
	int _month = 1;
	int _day = 1;
 
	// 自定义类型
	Time _t;
};
 
int main()
{
	Date d1;
	Date d2;
 
	d1 = d2;
 
	return 0;
}

5.3 -> 前置++和后置++重载

#include <iostream>
using namespace std;
 
class Date
{
public:
	Date(int year = 2024, int month = 2, int day = 4)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	// 前置++：返回+1之后的结果
	// 注意：this指向的对象函数结束后不会销毁，故以引用方式返回提高效率
	Date& operator++()
	{
		_day += 1;
		return *this;
	}
	// 后置++：
	// 前置++和后置++都是一元运算符，为了让前置++与后置++形成能正确重载
	// C++规定：后置++重载时多增加一个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
	// 注意：后置++是先使用后+1，因此需要返回+1之前的旧值，故需在实现时需要先将this保存一份，然后给this + 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;
	}
 
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
 
int main()
{
	Date d;
	Date d1(2024, 2, 4);
 
	d = d1++;
	d = ++d1;
 
	return 0;
}

6 -> 日期类的实现

#include <iostream>
using namespace std;
 
class Date
{
public:
	// 获取某年某月的天数
	int GetMonthDay(int year, int month)
	{
		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;
	}
 
	// 全缺省的构造函数
	Date(int year = 2024, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
 
	void Print()
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}
 
	// 拷贝构造函数
 // d2(d1)
	Date(const Date& d)
	{
		_year = d._year;
		_month = d._month;
		_day = d._day;
	}
 
	// 赋值运算符重载
 // d2 = d3 -> d2.operator=(&d2, d3)
	Date& operator=(const Date& d)
	{
		if (this != &d)
		{
			_year = d._year;
			_month = d._month;
			_day = d._day;
		}
		return *this;
	}
 
	// 析构函数
	~Date()
	{
 
	}
 
	// 日期+=天数
	Date& operator+=(int day)
	{
		_day += day;
		while (_day > GetMonthDay(_year, _month))
		{
			// 月进位
			_day -= GetMonthDay(_year, _month);
			++_month;
 
			// 月满了
			if (_month == 13)
			{
				++_year;
				_month = 1;
			}
		}
 
		return *this;
	}
 
	// 日期+天数
	Date operator+(int day)
	{
		Date tmp(*this);
		tmp += day;
		return tmp;
	}
 
	// 日期-=天数
	Date& operator-=(int day)
	{
		if (day < 0)
		{
			return *this += (-day);
		}
 
		_day = _day - day;
		while (_day < 1)
		{
			_month -= 1;
			if (_month == 0)
			{
				_month = 12;
				--_year;
			}
 
			_day += GetMonthDay(_year, _month);
		}
 
		return *this;
	}
 
	// 日期-天数
	Date operator-(int day)
	{
		Date ret = *this;
		return ret -= day;
	}
 
	// 前置++
	Date& operator++()
	{
		_day += 1;
		return *this;
	}
 
	// 后置++
	Date operator++(int)
	{
		Date temp(*this);
		_day += 1;
		return temp;
	}
 
	// 后置--
	Date operator--(int)
	{
		Date tmp(*this);
		*this -= 1;
		return tmp;
	}
 
	// 前置--
	Date& operator--()
	{
		*this -= 1;
		return *this;
	}
 
	// <运算符重载
	bool operator < (const Date& d)
	{
		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;
		}
		else
		{
			return false;
		}
	}
 
	// ==运算符重载
	bool operator==(const Date& d)
	{
		return _year == d._year
			&& _month == d._month
			&& _day == d._day;
	}
 
	// <=运算符重载
	bool operator <= (const Date& d)
	{
		return *this < d || *this == d;
	}
 
	// >运算符重载
	bool operator>(const Date& d)
	{
		return !(*this <= d);
	}
 
	// >=运算符重载
	bool operator >= (const Date& d)
	{
		return !(*this < d);
	}
 
	// !=运算符重载
	bool operator != (const Date& d)
	{
		return !(*this == d);
	}
 
	// 日期-日期 返回天数
	int operator-(const Date& d)
	{
		Date min = *this;
		Date max = d;
		int flag = -1;
		if (min > max)
		{
			min = d;
			max = *this;
			flag = 1;
		}
 
		int ret = 0;
		while (max > min)
		{
			min++;
			ret++;
		}
		return ret * flag;
	}
 
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

7 -> const成员

8 -> 取地址及const取地址操作符重载

#include <iostream>
using namespace std;
 
class Date
{
public:
	Date* operator&()
	{
		return this;
	}
 
	const Date* operator&()const
	{
		return this;
	}
 
private:
	int _year; // 年
	int _month; // 月
	int _day; // 日
};

感谢大佬们滴支持！！！

一起互三啦！！