类和对象（3）

文章目录

  • 1.回顾上节
  • 2. 拷贝构造
  • 3. 运算符重载（非常重要）
  • 4. 赋值运算符重载

1.回顾上节

在这里插入图片描述
默认成员函数：我们不写，编译器自动生成。我们不写，编译器不会自动生成
默认生成构造和析构：

  1. 对于内置类型不做处理
  2. 对于自定义类型会调用对应的构造/析构。

2. 拷贝构造

#include <iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:Date(int year=1, int month=1, int day=1){_year = year;_month = month;_day = day;}//拷贝构造,函数名和类名相同//拷贝构造的参数为什么不能是传值？//C++自定义类型的成员在这个地方传值需要调用拷贝构造，无穷无尽//因此自定义类型必须调用拷贝构造，所以要用引用&。最好加constDate(const Date& d){_year = d._year;_month = d._month;_day = d._day;}void Print(){cout << _year << "年" << _month << "月" << _day << "日" << endl;}
private:int _year;int _month;int _day;
};
int main()
{Date d1;Date d2(d1);d1.Print();d2.Print();//这时改变_year等会改变d1return 0;
}

在这里插入图片描述
以下为不调用拷贝构造时，会默认生成拷贝构造
在这里插入图片描述
内置类型会处理，因此日期类不需要自己去写拷贝构造
自定义类型会去调用他的拷贝构造

Stack st1;Stack st2(st1);//栈中保持后进先出，后定义的先析构。//st1变成野指针。

指向同一块空间的问题：

  1. 插入删除数据会互相影响
  2. 析构两次，程序崩溃。
    默认的拷贝：
    浅拷贝/值拷贝
    **深拷贝：**让各自有各自独立的空间，开另外的空间，把值拷贝下来。
    更深入层次的拷贝
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");exit(-1);}_size = 0;_capacity = capacity;}
void Push(const DataType& data)
{_array[_size] = data;_size++;
}
Stack(const Stack& st)//深拷贝
{_array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * st._capacity);if (nullptr == _array){perror("malloc申请空间失败");exit(-1);//直接终止程序}//拷贝数组空间上的值memcpy(_array, st._array, sizeof(DataType) * st._size);_size = st._size;_capacity = st._capacity;
}
~Stack()
{if (_array){free(_array);_array = nullptr;_capacity = 0;_size = 0;}
}
private:DataType *_array;size_t _size;size_t _capacity;};
int main()
{Stack st1;st1.Push(1);st1.Push(2);st1.Push(3);st1.Push(4);Stack st2(st1);//栈中保持后进先出，后定义的先析构。//没有写拷贝构造，编译器自动生成了一个return 0;
}

什么情况下需要写拷贝构造呢？
不能用指针来衡量，如果自己实现了析构函数释放了空间，就需要实现拷贝构造。

  1. 对于内置类型完成浅拷贝/值拷贝–按byte一个个拷贝
  2. 自定义类型，去调用这个成员拷贝构造/赋值重载
    2种大方向的特性
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");exit(-1);}_size = 0;_capacity = capacity;}
void Push(const DataType& data)
{_array[_size] = data;_size++;
}
Stack(const Stack& st)
{//拷贝构造对内置类型完成值拷贝或者浅拷贝。cout << "Stack(const Stack& st)" << endl;_array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * st._capacity);if (nullptr == _array){perror("malloc申请空间失败");exit(-1);//直接终止程序}//拷贝数组空间上的值memcpy(_array, st._array, sizeof(DataType) * st._size);_size = st._size;_capacity = st._capacity;
}
~Stack()
{if (_array){free(_array);_array = nullptr;_capacity = 0;_size = 0;}
}private:DataType *_array;size_t _size;size_t _capacity;};
//对于自定义类型，不需要写拷贝构造和构造。不写编译器会自动生成构造函数，构造函数符合我们的需求
class MyQueue
{
public://默认生成构造和析构//默认生成拷贝构造
private:Stack _pushST;Stack _popST;int _size = 0;//缺省值，用缺省值处理
};
int main()
{Stack st1;st1.Push(1);st1.Push(2);st1.Push(3);st1.Push(4);Stack st2(st1);//栈中保持后进先出，后定义的先析构。//没有写拷贝构造，编译器自动生成了一个MyQueue q1;//调用了拷贝构造MyQueue q2(q1);return 0;
}

在这里插入图片描述
那些场景存在拷贝构造
Date d2(d1);
Date d3=d1;//拷贝构造
传返回值的过程中能用引用就用引用，减少拷贝。除非就是想让他自己调用拷贝构造，拷贝一份独立的出来
参数基本都可以用引用，返回值不一定。局部对象不能用引用。

Date Test(Date d)
{Date temp(d);return temp;
}

3. 运算符重载（非常重要）

为了增强程序的可读性，是具有特殊函数名的函数，也有其返回值类型，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

  • 比较日期大小
    内置类型可以比较大小，自定义类型不可以。
  • 运算符重载和函数重载无关：
    函数重载是支持参数名相同，参数不同的函数，随时可以用
    运算符重载：自定义类型对象可以使用运算符。
    两个地方都用了重载，但两个地方没有关联
  • 运算符重载:实现一个函数。新增一个关键字operator加操作符，有参数有返回值。
  • 参数和返回值根据运算符确定。有的有返回值有的没有。
  • 运算符有几个操作数就有几个参数
class Date
{
public:Date(int year=1, 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)//运算符重载可以实现在全局。
{return d1._year == d2._year&& d1._month == d2._month&& d1._day == d2._day;
}
int main()
{Date d1(2023, 9, 14);Date d2(2023, 9, 14);cout<<operator==(d1, d2)<<endl;cout <<( d1 == d2) << endl;//全局函数，转换成调用这个函数operator==（d1,d2);和上一行一样//运算符优先级<<高于==return 0;
}

在这里插入图片描述
当放成私有时

class Date
{
public:Date(int year=1, int month=1, int day=1){_year = year;_month = month;_day = day;}
private:int _year;int _month;int _day;};

直接把函数放在类里面。类外面受到访问限定符的限制，放到类里面就解决问题了。但是会报错
在这里插入图片描述
其中还有隐藏的参数（2个）：this
成员函数调用的方式也不同了。

//d1==d2转换为d1.operator==(d2)
bool operator==(const Date& d){//this：d1;d:d2return this->_year == d._year&& _month == d._month&& _day == d._day;}

cout<<d1.operator==(d2)<<endl;cout <<( d1 == d2) << endl;//成员函数转换成调用这个函数d1.operator==（d2);和上一行一样

在这里插入图片描述
运算符重载

  1. 函数名：operator+运算符或操作符
  2. 返回值类型/参数：根据需求调用
  3. 不能乱接其他符号创造一个新的操作符，如：operator@
  4. 必须有一个类类型参数**（自定义类型）**
  5. 不能对内置类型重载，其含义不能改变。如内置类型的整型——，不能改变其含义
  6. 作为类成员函数重载时，其形参看起来比操作数目少1，因为成员函数的第一个参数为隐藏的this
  7. .* :: sizeof ?:（三目运算符） .（成员访问） 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
//b1<b2小测
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;}
}

//b1<=b2复用，根据上面有<有=

bool operator<=(const Date& d)
{return *this < d || *this == d;
}

//b1>b2,取反。

bool operator>(const Date& d)
{return !(*this <= d) ;
}

4. 赋值运算符重载

d1=d2;//是一种拷贝

//d1=d2
void operator=(const Date& d)//不用引用不会无穷递归，但会白白走一次拷贝构造，所以最好加上引用
{_year = d._year;_month = d._month;_day = d._day;
}
d3=d2=d1;//编译不通过d1赋值给d2，d2的返回值传给d3

连续赋值，从右往左赋值。i=j=k; k赋值给j，返回j

Date& operator=(const Date& d)
{_year = d._year;_month = d._month;_day = d._day;//*this是d1return *this;//出了作用域还在，应该加引用。//返回值是为了支持连续赋值，保持运算符的特性。
}

d1=d1
自己给自己赋值，可以加一个判断

Date& operator=(const Date& d)//引用
{if(this!=&d)//取地址，this是左操作数的地址，d是右操作数的别名，地址相同则不用自己给自己赋值{_year = d._year;_month = d._month;_day = d._day;}return *this;
}

+=支持连续赋值，只要支持连续赋值就都有返回值。。
前置++，d1.operator();
后置++，d2.operator(int);
int仅仅是为了占位，和牵制重载区分

//++d1;
Date& Date::operator++()
{Date tmp(*this);*this+=1;return tmp;
}

//d1++
Date Date::operator++(int)
{Date tmp(*this);*this+=1;return tmp;
}

对于内置类型，前置和后置++没有区别
对于自定义类型，**前置++**效率高，后置++还要拷贝

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