C++流插入提取，const成员函数和初始化列表学习

目录

流插入和流提取

流插入<<

问题提出：

解决方案1

友元函数（friend）

解决方案2

 流提取

运算符重载知识小补充

const成员函数

 问题提出1

分析 

解决办法

问题提出2

分析

解决办法

取地址重载（一般都不会写）

 再学构造函数

初始化列表

 为什么要用初始化列表

什么是初始化列表

初始化列表的顺序

 

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流插入和流提取

一般来说自定义类型是不支持运算符的，想支持的话就必须运算符重载

其中重载流插入的其中一个对象便是cout

cin和cout分别是istream和ostream类型的一个对象，它是在iostream那个头文件里定义的

这些都是C++已经写好在库里面的众多重载函数，所以说cout能支持内置类型

 

流插入<<

问题提出：

我们通常一开始会这样运算符重载<<

void operator<<(ostream& out){
    out<<_year<<"年"<<_month<<"月"<<_day<<"日"<<endl;
}

因为双操作运算符，第一个参数是左操作数，第二个参数是右操作数

结果便是报错

究其原因就是在Date类中，this指针已经悄悄的将第一个参数，即左参数给占用了

所以应该变为下述所讲

 

但是此种方式又不适合我们平常所用的，不符合可读性    

解决方案1

将此重载函数放到全局的位置，让ostream对象放到第一个位置，第二个位置才是自定义类型

    

但这又会出现另一个问题，就是类外面不能访问私有成员，所以又会报错

改正的方法是：将private暂时屏蔽

但是这样私有成员变得将不再安全

所以此种解决方案是不合理的 

 

介绍另一种方法之前，先介绍一个新的东西：友元函数

友元函数（friend）

加了友元之后，便可在不是某类里面访问某类的私有成员

就相当于，声明了这个友元函数是这个类的好朋友，这个类相信它，允许它访问

解决方案2

第二种解决方案就是在类里面加上一个友元声明

	friend void operator<<(ostream& out, const Date& d);

为了能够连续的输出自定义类型，即能做到cout<<d1<<d2<<endl; 

所以应该将其的返回值变为 ostream！

//类里
friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);
 
//类外
ostream& operator<<(ostream& out,const Date& d) {
	out << d._year << "年" << d._month << "月" << d._day << "日" << endl;
    return out;
}

 流提取

流提取的第二个参数便不能加const了，因为他要走到自定义类型里面去

//类里
friend istream& operator>>(istream& in, Date& d);
 
//类外
istream& operator>>(istream& in, Date& d) {
	in >> d._year >> d._month >> d._day;
	return in;
}

流本质是为了解决，自定义类型输入和输出的问题，因为普通的printf，scanf是无法解决复杂的自定义类型输入和输出的问题的

运算符重载知识小补充

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函数
3. 用于内置类型的运算符，其含义不会改变
4. 作为类成员函数重载的时候，其形参看起来比操作数少1，是因为隐藏了this指针这个形参
5. 有5个运算符是不能够重载的
   1. 去成员变量的点 .   
   2. 域作用限定符 ：：
   3. sizeof
   4. 三目运算符？：
   5. .* (点星)

*是可以重载的

const成员函数

在正常情况下，下述代码是没有任何问题的

Date d1(2024,7,17);
d1.print();

 问题提出1

但当我们变成这样呢

const Date d1(2024,7,17);
d1.print();

出现了错误

分析 

我们把print（）函数拿过来综合对比

	void print() {
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}
 
	const Date d1(2024, 7, 16);
	d1.print(); 

 

        但this指针是隐藏的，无法将它找出来加上const

解决办法

在成员函数的后面加const，来弥补无法直接在Date* const this 的前头加const的缺点，且这是规定

	void print() const{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}
 
	const Date d1(2024, 7, 16);
	d1.print(); 

 此时的this就相当于变为 const Date* const this

非const对象也能调用，属于权限缩小

问题提出2

在问题一修正的基础上

第一个编不过，第二个又能编过

分析

 

解决办法

与问题一样，不给权限放大就可以了，加const，一般不会修改成员就加一下const

所以有两个原则

1. 能定义成const的成员函数都应该定义成const，这样const对象和非const对象都可以调用
2. 要修改成员变量的成员函数，不能定义成const

 

例如，+=就不能加const

	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 > 12) {
				_year++;
				_month = 1;
			}
		}
		return *this;
	}

取地址重载（一般都不会写）

取地址重载有两个，但也是默认成员函数，不写也没有什么过多问题

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

 

 再学构造函数

先来看看原本的构造函数

Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1) {
	_year = year;
	_month = month;
	_day = day;
 
	if (_year < 1 || _month>13 || _month<1 ||
		_day>getMonthday(_year, _month)) {
		assert(false);
	}
}

在CPP中还给了另外一种定义构造函数的方法 

初始化列表

 为什么要用初始化列表

函数体无法初始化引用成员，const和自定义类型成员没有默认构造

什么是初始化列表

初始化列表是每个成员定义的地方

以前的Date类的三个私有成员变量没有在初始化列表显示定义，但是其实它也是有定义的，只是C++内置类型默认给随机值，而自定义类型会去调用它的默认构造函数

有些自定义成员想要显示定义，即，用自己的数值初始化

如下代码

 
class A {
public:
	A(int a = 0)
		:_a(a)
	{
		cout << "我已完成A构造" << endl;
	}
private:
	int _a;
};
 
namespace lhl {
	class Date {
	public:
		Date(int year, int month, int day)
			:_ref(year)
			, _n(1)
			, _aa(10)
		{
			_year = year;
			_month = month;
			_day = day;
		}
	private:
		int _year,_month,_day;
		A _aa;
		int& _ref;
		const int _n;
	};
}
 
int main() {
	lhl::Date d1(2024, 7, 17);
	return 0;
}

那么有了初始化列表，但是不能只用初始化列表，因为有些初始化或者检查工作，初始化列表也不能全部搞定

初始化列表的顺序

初始化列表初始的顺序，跟初始化列表的顺序无关，只跟声明的顺序有关

namespace lhl2 {
	class A
	{
	public:
		A(int a)
			:_a1(a)
			, _a2(_a1)
		{}
 
		void Print() {
			cout << "a1的值是" << _a1 << endl;
			cout << "a2的值是" << _a2 << endl;
		}
	private:
		int _a2;
		int _a1;
	};
}
 
int main() {
	lhl2::A aa(1);
	aa.Print();
	return 0;
}

根据上述表达，可能我们会以为a1和a2的值都是1，1

但是结果并不是

 

显而易见，a1为1，a2为随机值 

为什么呢？

前面说过：初始化列表初始的顺序，跟初始化列表的顺序无关，只跟声明的顺序有关

这里先声明了_a2，后来才声明了_a1

所以先声明_a2，因为_a2(_a1)，此时的_a1还没有被赋值，只是一个随机值，所以_a2也会变成随机值

后来声明_a1，_a1(a)，a为1，所以_a1为1.

 

以上便是本篇博文的学习内容，如有错误，还望各位大佬指点出来，谢谢！