C++初阶学习第五弹——类与对象（下）

类与对象（上）：C++初阶学习第三弹——类与对象（上）-CSDN博客

类和对象（中）：C++初阶学习第四弹——类与对象（中）-CSDN博客

 

一.赋值运算符重载

目录

一.赋值运算符重载

1.1 运算符重载

1.2 赋值运算符重载

二.构造函数进阶 

2.1构造函数体赋值

1.2 初始化列表

 1.3 explicit关键字

三.static成员

四.友元

1.1友元函数

1.2  友元类

1.3 内部类

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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)

注意：

1.不能通过连接其他符号来创建新的操作符：比如operator@

2.重载操作符必须有一个类类型参数

3.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

4.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

5.   .* :: sizeof ?: . 注意以上5个运算符不能重载。这个经常在笔试选择题中出现。

1.2 赋值运算符重载

1. 赋值运算符重载格式 参数类型：const T&，传递引用可以提高传参效率

2.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

3.检测是否自己给自己赋值

4.返回*this ：要复合连续赋值的含义

二.构造函数进阶 

2.1构造函数体赋值

在创建对象时，编译器通过调用构造函数，给对象中各个成员变量一个合适的初始值。

class Date
{
public:
	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;
}

虽然上述构造函数调用之后，对象中已经有了一个初始值，但是不能将其称为对对象中成员变量 的初始化，构造函数体中的语句只能将其称为赋初值，而不能称作初始化。因为初始化只能初始 化一次，而构造函数体内可以多次赋值。

1.2 初始化列表

初始化列表：以一个冒号开始，接着是一个以逗号分隔的数据成员列表，每个"成员变量"后面跟 一个放在括号中的初始值或表达式。

class Date
{
public:
	Date(int year, int month, int day)
		:_year(year),
		_month(month),
		_day(day)
	{
 
	}	
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

不过要注意的是

1. 每个成员变量在初始化列表中只能出现一次(初始化只能初始化一次)

2. 类中包含以下成员，必须放在初始化列表位置进行初始化：

引用成员变量

const成员变量 

自定义类型成员(且该类没有默认构造函数时)

class A
{
public:
	A(int a)
		:_a(a)
	{}
private:
	int _a;
};
class B
{
public:
	B(int a, int ref)
		:_aobj(a)
		, _ref(ref)
		, _n(10)
	{}
private:
	A _aobj; // 没有默认构造函数
	int& _ref; // 引用
	const int _n; // const 
};

 1.3 explicit关键字

对于接受单个参数的构造函数，构造函数不仅可以构造与初始化对象，还具有类型转换的作用。

1、构造函数只有一个参数

2、构造函数有多个参数，但是只有一个没有默认值

class Date
{
public:
	// 1. 单参构造函数，没有使用explicit修饰，具有类型转换作用
	// explicit修饰构造函数，禁止类型转换---explicit去掉之后，代码可以通过编译
	explicit Date(int year)
		:_year(year)
	{}
	/*
	// 2. 虽然有多个参数，但是创建对象时后两个参数可以不传递，没有使用explicit修饰，具有类型转
   换作用
	// explicit修饰构造函数，禁止类型转换
	explicit Date(int year, int month = 1, int day = 1)
	: _year(year)
	, _month(month)
	, _day(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;
};
void Test()
{
	Date d1(2022);
	// 用一个整形变量给日期类型对象赋值
	// 实际编译器背后会用2023构造一个无名对象，最后用无名对象给d1对象进行赋值
	d1 = 2023;
	// 将1屏蔽掉，2放开时则编译失败，因为explicit修饰构造函数，禁止了单参构造函数类型转换的作
//	用
}

三.static成员

用static修饰的成员变量就是类中的静态成员变量，用static修饰的成员函数就是静态成员函数

我们需要注意的是静态成员变量一定要在类外进行初始化

class A
{
private:
	static int _a;
};
 
//在类外对_a进行初始化
int A::_a = 0;
 
int main()
{
	return 0;
}

1、静态成员存放在静态区，为所有类成员共享

2、静态成员必须在类外定义（初始化），类中只是声明

3、静态成员访问方式：类名：：静态成员或者对象.静态成员

四.友元

1.1友元函数

友元提供了一种突破封装的方式，有时提供了便利。但是友元会增加耦合度，破坏了封装，所以 友元不宜多用。 友元分为：友元函数和友元类

问题：现在尝试去重载operator<<，然后发现没办法将operator<<重载成成员函数。因为cout的输出流对象和隐含的this指针在抢占第一个参数的位置。this指针默认是第一个参数也就是左操作 数了。但是实际使用中cout需要是第一个形参对象，才能正常使用。所以要将operator<<重载成 全局函数。但又会导致类外没办法访问成员，此时就需要友元来解决。

class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
     : _year(year)
     , _month(month)
     , _day(day)
 {}
 
// d1 << cout; -> d1.operator<<(&d1, cout); 不符合常规调用
// 因为成员函数第一个参数一定是隐藏的this，所以d1必须放在<<的左侧
ostream& operator<<(ostream& _cout)
 {
     _cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
     return _cout;
 }
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};

友元函数可以直接访问类的私有成员，它是定义在类外部的普通函数，不属于任何类，但需要在类的内部声明，声明时需要加friend关键字。

class Date
{
	friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d);
	friend istream& operator>>(istream& _cin, Date& d);
public:
	Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
		: _year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
	{}
 
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d)
{
	_cout << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day;
	return _cout;
}
istream& operator>>(istream& _cin, Date& d)
{
	_cin >> d._year;
	_cin >> d._month;
	_cin >> d._day;
	return _cin;
}
int main()
{
	Date d;
	cin >> d;
	cout << d << endl;
	return 0;
}

 友元函数的说明：

友元函数可访问类的私有和保护成员，但不是类的成员函数 、

友元函数不能用const修饰

友元函数可以在类定义的任何地方声明，不受类访问限定符限制

一个函数可以是多个类的友元函数

友元函数的调用与普通函数的调用原理相同

1.2  友元类

友元类跟上面的友元函数很想，也是间接访问一个类中私有化成员的一种方法，友元类的所有成员函数都可以是另一个类的友元函数，都可以访问另一个类中的非公有成员。

class Time
{
	friend class Date;     //声明Date为友元类
private:
	int _hour;
	int _min;
};
class Date
{
public:
	void test(int hour, int min)
	{
		_t._hour = hour;       //可以在Date类中直接引用Time类私有成员变量
		_t._min = min;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
	Time _t;
};

1.3 内部类

如果一个类定义在另一个类的内部，这个内部类就叫做内部类。内部类是一个独立的类， 它不属于外部类，更不能通过外部类的对象去访问内部类的成员。外部类对内部类没有任何优越 的访问权限。

 总结：

1、内部类和外部类实际上还是两个完全独立的类，完全可以将它们两个分开写

2、内部类是外部类的友元类，可以访问外部类的私有成员，但外部类不是内部类的友元类

3、内部类可以直接访问外部类的静态成员，不需要外部类的对象名或者类名

class A
{
private:
 static int k;
 int h;
public:
 class B // B天生就是A的友元
 {
 public:
 void foo(const A& a)
 {
 cout << k << endl;//OK
 cout << a.h << endl;//OK
 }
 };
};
int A::k = 1;
int main()
{
    A::B b;
    b.foo(A());
    
    return 0;
}

 感谢大佬支持，关于类和对象的知识目前就先讲到这里，如果有疑问或者是不对的地方，请大佬们指出。