=========================================================================
相关代码gitee自取:
C语言学习日记: 加油努力 (gitee.com)
=========================================================================
接上期:
【C++初阶】四、类和对象
(构造函数、析构函数、拷贝构造函数、赋值运算符重载函数)-CSDN博客
=========================================================================
一 . 日期类的完善
此次日期类的成员函数,采用声明和定义(实现)分离的方式实现
成员函数声明和定义(实现)分离的好处:
将成员函数的声明写在头文件中,方便我们查看这个类中有哪些成员函数,
其具体实现再到成员函数实现文件(.cpp文件)中查看
(详细解释在图片的注释中,代码分文件放下一标题处)
Date构造函数 -- 全缺省构造函数优化
当实例化对象时,所给的初始化参数可能不合理(比如给了负数的日期),
需要进行特殊处理(报错)
注意:
全缺省构造函数的缺省参数只能在声明或实现中给,
不能两边都给缺省参数,不然编译器不知道要使用哪边的缺省参数,
而且两边的缺省参数给得还可能不一样,
所以这里选择在声明中给缺省参数,实现时并没有给
图示:
测试:
---------------------------------------------------------------------------------------------
Print函数 -- 打印日期函数
图示:
---------------------------------------------------------------------------------------------
GetMonthday“辅助”函数 -- 获取当前月份日期函数
因为考虑到各月份日期可能不一样,二月还需要考虑闰年还是平年,
所以可以单独写一个函数处理月份的情况,方便后续成员函数的实现
assert断言:防止year(年份)或month(月份)传错
一年有12个月,定义一个有13个元素的数组,
不使用第一个元素,之后的12个元素分别为1~12月各个月的对应日期(平年)
再单独判断2月的情况,如果year是闰年,再修改2月的日期为29天
最后通过数组下标返回对应月的日期
图示:
---------------------------------------------------------------------------------------------
operator==函数 -- “==”运算符重载函数
通过隐藏的this指针来依次判断两日期的年、月、日是否相同并返回结果
图示:
---------------------------------------------------------------------------------------------
operator!=函数 -- “!=”运算符重载函数
复用“==”运算符重载函数,对其结果取反,就能实现“!=”运算符重载函数了
图示:
---------------------------------------------------------------------------------------------
operator>函数 -- “>”运算符重载函数
先比较年份,“年大就大”;
如果年份相等,“月大就大”;
如果年份相等,月份也相等,“天大就大”;
大就返回true
除此以外,就是两日期小于等于的情况了,返回false
图示:
---------------------------------------------------------------------------------------------
operator>=函数 -- “>=”运算符重载函数
复用“>”和“==”运算符重载函数即可实现">="运算符重载函数
图示:
---------------------------------------------------------------------------------------------
operator<函数 -- “<”运算符重载函数
复用“>=”运算符重载函数即可实现"<"运算符重载函数
图示:
---------------------------------------------------------------------------------------------
operator<=函数 -- “<=”运算符重载函数
复用“>”运算符重载函数即可实现"<="运算符重载函数
图示:
---------------------------------------------------------------------------------------------
operator+=函数 -- “+=”运算符重载函数(日期+=整型)
我们执行“+=”操作时,有时右值可能是一个负数,实际执行时就是减法了,
所以需要进行特殊处理
如果右值为正数,则将右值(天数)加到日期(左值)上,
再按需进行进位操作
图示:
---------------------------------------------------------------------------------------------
operator+函数 -- “+”运算符重载函数(日期+整型)
和“+=”不同,“+”不会改变左值,
所以为了保证左值不变,可以对左值进行拷贝,拷贝出一个tmp对象,
对tmp复用“+=”并返回即可实现“+”
图示:
测试:
---------------------------------------------------------------------------------------------
先实现“+=”再复用实现“+” 还是 先实现“+”再复用实现“+=”
上面我们是先实现了“+=”,再复用“+=”实现了“+”,
先实现的“+=”中不需要进行对象的拷贝;
而复用“+=”实现的“+”中需要进行两次对象的拷贝:
一次是拷贝生成tmp对象,还有一次是传值返回需要拷贝一次,
所以总共需要拷贝两次对象
而如果是先实现“+”,再复用“+”实现“+=”的话,
先实现的“+”中需要进行两次对象的拷贝:
一次是拷贝生成tmp对象,还有一次是传值返回需要拷贝一次,
而复用“+”实现的“+=”中需要进行三次对象的拷贝:
复用的“+”需要进行两次拷贝,“+”完后还要进行“=”拷贝一次
所以总共需要拷贝三次对象
所以最好还是先实现“+=”,再复用“+=”实现“+”比较好,
减少对象的拷贝次数提高效率|
---------------------------------------------------------------------------------------------
operator-=函数 -- “-=”运算符重载函数(日期-=整型)
我们执行“-=”操作时,有时右值可能是一个负数,实际执行时就是加法了,
所以需要进行特殊处理
如果右值为正数,则将右值(天数)减到日期(左值)上,
再按需进行借位操作
图示:
---------------------------------------------------------------------------------------------
operator-函数 -- “-”运算符重载函数(日期-整型)
和“-=”不同,“-”不会改变左值,
所以为了保证左值不变,可以对左值进行拷贝,拷贝出一个tmp对象,
对tmp复用“-=”并返回即可实现“-”
图示:
图示:
(“-100天” / “-10000天”)
---------------------------------------------------------------------------------------------
operator-函数 -- “-”运算符重载函数(日期-日期)
先假设左值日期为较大日期max,右值日期为较小日期min,
此时两日期相减的天数会是正的,定义flag变量为1(正数)
(参数给得没问题,左大右小,减出来应该是一个正数)
如果我们假设错了,则将较大的右值日期赋给max,将较小的左值日期赋给min,
按照“-”减号的逻辑在假设的这种情况下,最终返回的天数会是负的,
将flag变量变为-1(负数)
(参数可能给反了,左小右大,减出来应该是一个负数)
我们不使用传统的“日期-日期”方法,因为有太多情况要处理,
通过前两个操作,max是两日期中的较大日期,min是两日期中的较小日期,
使用while循环,循环一次就++min,直到min==max为止,
此时循环次数就是两日期相差的天数
(关于日期类的“++”运算符重载函数后面会实现)
最终返回 循环日期*flag 即可
图示:
测试:
---------------------------------------------------------------------------------------------
operator++函数 -- “++”运算符重载函数(日期前置++)
“前置++” -- 先+1再使用(逻辑上)
直接复用“+=”实现“++”,再返回“++”后的日期(实现上)
图示:
测试:
---------------------------------------------------------------------------------------------
operator++函数 -- “++”运算符重载函数(日期后置++)
因为“++”运算符有“前置++”和“后置++”,所以需要分别重载实现,重载两次,
但是要让“前置++”和“后置++”构成重载函数,
需要函数名相同,参数不同,但不管是哪种“++”,
都只有一个操作数,隐藏的this指针就够用了,
所以为了区分“前置++”和“后置++”,“后置++”的参数会多一个int(必须是int类型),
也可以相应的给个实参,如:int i,
但是实现过程不会使用到i,所以一般直接写int即可
“后置++” -- 先使用再+1(逻辑上)
在+1前先拷贝当前日期tmp,再对日期+1,最后返回的是+1前日期tmp(实现上)
“前置++”和“后置++”对比:
“前置++”的效率是比较高的,
因为“后置++”为了实现“后置”需要进行两次拷贝,
所以自定义类型中使用“++”的话,最好还是使用“前置++”比较好效率高
图示:
测试:
---------------------------------------------------------------------------------------------
operator--函数 -- “--”运算符重载函数(日期前置--)
“前置--” -- 先-1再使用(逻辑上)
直接复用“-=”实现“--”,再返回“--”后的日期(实现上)
图示:
---------------------------------------------------------------------------------------------
operator--函数 -- “--”运算符重载函数(日期后置--)
“后置--” -- 先使用再-1(逻辑上)
在-1前先拷贝当前日期tmp,再对日期-1,最后返回的是-1前日期tmp(实现上)
图示:
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
日期类完善后代码
Date.h -- 日期类头文件:
#pragma once//包含头文件:#include <iostream>#include <assert.h>//完全展开std命名空间:using namespace std;//日期类:class Date{public://全缺省构造函数:Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1);//打印日期函数:void Print();//“辅助”完成“+、+=”运算符重载的函数:/** 因为考虑到各月份日期可能不一样,* 二月还需考虑闰年还是平年,* 所以可以单独写一个函数处理月份的情况:*/int GetMonthDay(int year, int month);//“==”运算符重载函数://判断对象是否相等的函数(以日期类为例):bool operator==(const Date& y); //等于//“!=”运算符重载函数:bool operator!=(const Date& y); //不等于//“>”运算符重载函数://写一个函数判断自定义类型大小(以日期类对象为例):bool operator>(const Date& y); //大于//“>=”运算符重载函数:bool operator>=(const Date& y); //大于等于//“<”运算符重载函数:bool operator<(const Date& y); //小于//“<=”运算符重载函数:bool operator<=(const Date& y); //小于等于//“+=”运算符重载函数:Date& operator+=(int day); // “+=” 才会改变d1对象//“+”运算符重载函数:Date operator+(int day); // “+” 不会改变d1对象//“-=”运算符重载函数:Date& operator-=(int day); // “-=” 会改变d1对象//“-”运算符重载函数 -- “日期 - 整型”:Date operator-(int day); // “-” 不会改变d1对象//“-”运算符重载函数 -- “日期-日期”:int operator-(const Date& d);//“++”运算符重载函数 -- “前置++”:Date& operator++();//“++”运算符重载函数 -- “后置++”:Date operator++(int);//“--”运算符重载函数 -- “前置--”:Date& operator--();//“--”运算符重载函数 -- “后置--”:Date operator--(int);//private:int _year;int _month;int _day;};
Date.cpp -- 日期类成员函数实现文件:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1/** 类的成员函数,声明和定义分离的好处:* * 将成员函数的声明写在头文件中,* 方便我们查看这个类中有哪些成员函数,* 具体实现再到成员函数实现文件进行查看*///包含日期类头文件:#include "Date.h"//全缺省构造函数:Date::Date(int year, int month, int day){_year = year;_month = month;_day = day;//初始化时先考虑日期是否合理:if ( _year < 1 || _month < 1 || _month > 12 || _day < 1 || _day > GetMonthDay(_year, _month))/** 日期不合理的情况:* 年份/月份/日期 < 1 或者 * 月份 > 12 或者 日期大于当前月份天数*(当前月份通过GetMonthDat函数获得)*/{//通过断言报错:assert(false);}}/** 注:这里的缺省参数只能在声明或实现中给,* 如果声明和实现中都给了缺省参数的话,* 编译器不知道要用哪边的缺省参数,* 两边的缺省参数还可能不一样,所以这里是* 在声明中给了缺省参数,实现时并没有给*///打印日期函数:void Date::Print(){cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;}//“辅助”完成“+、+=”运算符重载的函数:/** 因为考虑到各月份日期可能不一样,* 二月还需考虑闰年还是平年,* 所以可以单独写一个函数处理月份的情况:*/int Date::GetMonthDay(int year, int month){//assert断言防止year或month传错:assert(year >= 1 && month >= 1 && month <= 12);int monthArray[13] = { 0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };//月份: 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十一 十二if (month == 2 && ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0)))//月份是二月(不是二月就不用管是不是闰年了),且该年是闰年:{return 29; //返回闰年二月的29天}//把数组下标当作月份,返回对应月份:return monthArray[month];}//“==”运算符重载函数://判断对象是否相等的函数(以日期类为例):bool Date::operator==(const Date& y) //等于/** (注:)在类中的话,隐藏的this指针是第一个参数,* == 有两个操作数,this指针 和 y 就是两个操作数,*(运算符重载,这个运算符操作数和要和函数的参数匹配)*/{//比较两日期类对象是否相等只要判断两者年月日是否相等即可:return _year == y._year&& _month == y._month&& _day == y._day;/** 成员变量虽然是私有的,* 但在类中通过this指针访问私有成员变量是可以的*/}//“!=”运算符重载函数:bool Date::operator!=(const Date& y) //不等于{//直接返回判断结果:return !(*this == y);/** *this即左值对象,y即右值对象* 再通过operator==重载函数判断是否相等*/}//“>”运算符重载函数://写一个函数判断自定义类型大小(以日期类对象为例):bool Date::operator>(const Date& y) //大于/** > 同样有两个操作数,隐藏的this指针是第一个参数*/{//“年大就大”:if (_year > y._year){return true;}//"年相等,月大就大":else if (_year == y._year && _month > y._month){return true;}//"年相等,月相等,天大就大":else if (_year == y._year && _month == y._month && _day > y._day){return true;}//上面已经写出了所有大于的情况,执行到这说明是小于等于:return false; //返回false}//“>=”运算符重载函数:bool Date::operator>=(const Date& y) //大于等于{//直接复用“>”和“==”运算符重载函数即可:return *this > y || *this == y;/** *this即左值对象,y即右值对象* 通过复用“>”和“==”运算符重载函数判断并返回结果即可,*“>=” --> “>” 或 “==”*/}//“<”运算符重载函数:bool Date::operator<(const Date& y) //小于{//直接复用“>=”运算符重载函数即可:return !(*this >= y);/** *this即左值对象,y即右值对象* 通过复用“>=”运算符重载函数即可,* 如果不是“>=”,那就是“<”了*/}//“<=”运算符重载函数:bool Date::operator<=(const Date& y) //小于等于{//直接复用“>”运算符重载函数即可:return !(*this > y);/** *this即左值对象,y即右值对象* 通过复用“>”运算符重载函数即可,* 如果不是“>”,那就是“<=”了*/}/** 对于这类用于判断的运算符,* 只要实现了“>”(或“<”)和 “=”,* 其它的判断运算符就只要通过复用这两个* 运算符即可实现了(逻辑取反)*///“+=”运算符重载函数:Date& Date::operator+=(int day) // += 才会改变d1对象//为了防止拷贝返回,使用引用返回{/** 可能有坏蛋右值传了个负数过来,* 如:d1 += -100;* 这时就要进行特殊处理了:*/if (day < 0)//如果右值是一个负数:{//使用“-=”运算符重载函数处理该情况:return *this -= (-day);/* * *this = *this - (-day)* (-day)负负得正,让日期减去day(变正),* 返回日期减去day后的日期*/}//思路:当月天数满了进位到月,月满了则进位到年:_day += day; //先将要加的天数加到当前的天数上// this.day = this.day + (day)//开始进位(如果需要的话):while (_day > GetMonthDay(_year, _month))/** 先通过GetMonthDay函数获得当月的天数,* 再比较相加后的天数是否超过了当月的天数,* 只要超过了则进行进位,进位到月:* (while循环到没超过为止)*/{//天数减去一轮当前月天数:_day -= GetMonthDay(_year, _month);//减去的一轮当前月天数进位到月中:++_month;//如果当前月进位后超过了12个月:if (_month == 13){//将一轮月份进位到年:++_year;//将月份重置为1月:_month = 1;}}return *this;}//“+”运算符重载函数:Date Date::operator+(int day){Date tmp(*this);/** 为了实现加法,加了后不改变d1对象(+=才会改变)* 先通过*this(即d1)拷贝出一个tmp,* 对tmp进行加法操作就不会改变d1对象了*//** 复用 “+=运算符重载” ,只要 += 到d1的拷贝tmp上即可,* 就不会改变到d1对象,通过tmp返回d1的加法结果:*/tmp += day;//通过tmp返回d1的加法结果:return tmp;/** 这里tmp是d1的拷贝,出了函数就销毁了,* 所以需要传值返回拷贝一份回主函数*/}“+”运算符重载函数:d1 + 100(整数) ,计算d1日期的100天后的日期://Date Date::operator+(int day) // “+” 不会改变d1对象////为了防止拷贝返回,使用引用返回//{//Date tmp(*this); ///*//* 为了实现加法,加了后不改变d1对象(+=才会改变)//* 先通过*this(即d1)拷贝出一个tmp,//* 对tmp进行加法操作就不会改变d1对象了//*///////思路:当月天数满了进位到月,月满了则进位到年:////tmp._day += day; //先将要加的天数加到当前的天数上//////开始进位(如果需要的话)://while (tmp._day > GetMonthDay(tmp._year, tmp._month))///*//* 先通过GetMonthDay函数获得当月的天数,//* 再比较相加后的天数是否超过了当月的天数,//* 只要超过了则进行进位,进位到月://* (while循环到没超过为止)//*///{////天数减去一轮当前月天数://tmp._day -= GetMonthDay(tmp._year, tmp._month);//////减去的一轮当前月天数进位到月中://++tmp._month;//////如果当前月进位后超过了12个月://if (tmp._month == 13)//{////将一轮月份进位到年://++tmp._year;//////将月份重置为1月://tmp._month = 1;//}//}////return tmp;///*//* 这里tmp是d1的拷贝,出了函数就销毁了,//* 所以需要传值返回拷贝一份回主函数//*///}“+=”运算符重载函数://Date& Date::operator+=(int day)//{////复用“+”运算符重载函数://*this = *this + day;///*//* 这里的*this(左值对象)和day(右值对象),//* 都是已经存在的对象,把已经存在的对象赋值给//* 另一个已经存在的对象上,需要使用到赋值运算符重载函数//* //* 使用“+”运算符重载函数将day日期加到*this日期上,//* 再使用赋值运算符重载函数把加上的日期赋值给*this,//* 完成“+”运算符重载函数的复用//*///////返回“+=”结果://return *this;//}/**一:* 如果先实现了“+”运算符重载函数,* 可以复用“+”运算符重载函数实现“+=”运算符重载函数* *二:* 如果先实现了“+=”运算符重载函数,* 那就可以复用“+=”运算符重载函数实现“+”运算符重载函数* * 第一种方法的“+”需要进行两次对象拷贝,* “+=”通过复用“+”实现,需要三次对象拷贝,* 所以该方法总共需要五次拷贝* * 第二种方法的“+=”不需要进行对象拷贝,* “+”中需要两次对象拷贝,该方法总共需要两次拷贝* * 所以还是通过第二种方法实现“+=”和“+”比较好,* 而且实现加法最好使用“+=”,而不是“+”,* 因为“+=”不需要进行拷贝,“+”需要拷贝两次对象*///“-=”运算符重载函数:Date& Date::operator-=(int day){/** 可能有坏蛋右值传了个负数过来,* 如:d1 -= -100;* 这时就要进行特殊处理了:*/if (day < 0)//如果右值是一个负数:{//使用“+=”运算符重载函数处理该情况:return *this += (-day);/** *this = *this + (-day)* (-day)负负得正,让日期加上day(变正),* 返回日期加上day后的日期*/}//先将要减的日期day减到对象的_day变量上:_day -= day; //注:这里是内置类型(int)的“-=”/** 减去day后日期不能小于等于0,*(日期不能为负数,也不能有0日)* 需要跟上个月份借天数:*/while (_day <= 0){--_month; //月份-1,跟上个月借天数//如果月份被"减没了"(月份为0):if (_month == 0){//再跟上一年借12各月份:--_year; //年份-1//月份重置为12个月:_month = 12; }//将跟当月借的天数加到_day中:_day += GetMonthDay(_year, _month);//循环到_day天数>0为止}//返回左值对象减去一个天数后的日期:return *this; //即d1(左值对象)}//“-”运算符重载函数 -- “日期-整型”:Date Date::operator-(int day){//“-”不会改变对象,所以先拷贝一个左值对象出来:Date tmp(*this); /** *this即左值对象,* 通过拷贝构造函数对其拷贝出一个tmp对象出来*///复用上面的“-=”运算符重载函数实现“-”:tmp -= day;/** “-=”改变的是*this的拷贝tmp,* 所以不会影响到*this*///返回日期对象减去day天后的日期:return tmp;}//“-”运算符重载函数 -- “日期-日期”:int Date::operator-(const Date & d){//假设左值日期为大值:Date max = *this; //存放左值对象//假设右值日期为小值:Date min = d; //存放右值对象//“如果max要减去min”,相差天数可能为正可能为负:int flag = 1; //flag为1即为正,flag为-1即为负//如果我们假设的“左大右小”错了:if (*this < d){//那就让max存储d(大值),//min存储*this(小值):max = d; //存储大值dmin = *this; //存储小值*this//那么此时max减去min的话,相差天数应是负的:flag = -1;}//定义一个变量n:int n = 0; //存储max和min相差的天数while (min != max)//当min还小于max时:{//min++,min加一天:++min;//n存储的相差天数+1:++n;/** 当min加到和max相等时,* n就是max和min相差的天数,* 巧用“++”运算符重载函数就能计算出相差天数,* 而不是“年-年,月-月,天-天”的方法,* 不需要分析大量的情况,逻辑简单,* 日期相差比较大的时候,可能执行会比较“笨”,* 但这对计算机来说不算什么*/}return n * flag;/** max - min:* 假设我们一开始假设是对的:max > min* 那么 n*flag = 相差天数(正)*1 ,返回正日期* 如果我们假设错了:max < min* 那么 n*flag = 相差天数(正)*-1 ,返回负日期*(返回负日期是因为使用函数时参数给错了,左小右大)*(正常应该是左大右小,这时按照了“-”减号的逻辑实现的)*/}//“++”运算符重载函数 -- “前置++”:Date& Date::operator++()//“++”对于日期类的意义:计算明天的日期{//直接复用“+=”实现“++”:*this += 1; //“++”是会改变左值的,所以使用“+=”//返回“明天的日期”:return *this;}//“++”运算符重载函数 -- “后置++”:Date Date::operator++(int){//在当前日期加上一天前,先保留当前日期:Date tmp(*this); //拷贝当前日期://对当前日期+1天:*this += 1;//但返回的是+1天前的日期:return tmp;//使用的是当前日期,实际日期已+1天/** 因为“++”运算符有“前置++”和“后置++”,* 所以需要分别重载实现,重载两次,* 但是要让“前置++”和“后置++”构成重载函数,* 需要函数名相同,参数不同,但不管是哪种“++”,* 都只有一个操作数,隐藏的this指针就够用了,* 所以为了区分“前置++”和“后置++”,* “后置++”的参数会多一个int(必须是int),* 也可以相应的给个实参,如:int i,* 但是实现过程不会使用到i,所以一般直接写int即可*//** “前置++”和“后置++”对比:* “前置++”的效率是比较高的,* 因为“后置++”为了实现“后置”需要进行两次拷贝,* 所以自定义类型中使用“++”的话,* 最好还是使用“前置++”比较好效率高*/}//“--”运算符重载函数 -- “前置--”:Date& Date::operator--()//“--”对于日期类的意义:计算前天的日期{//直接复用“-=”实现“--”:*this -= 1;//“--”是会改变左值的,所以使用“-=”//返回“前天的日期”:return *this;}//“--”运算符重载函数 -- “后置--”:Date Date::operator--(int){//在当前日期减去一天前,先保留当前日期:Date tmp(*this); //拷贝当前日期://对当前日期-1天:*this -= 1;//但返回的是-1天前的日期:return tmp;//使用的是当前日期,实际日期已-1天}
Test.cpp -- 测试文件:
//包含日期类头文件:#include "Date.h"//优化全缺省构造函数:void TestDate1(){Date d1;//打印d1日期:d1.Print();//全缺省构造函数的完善://初始化的日期可能不合法(月份):Date d2(2023, 13, 1);d2.Print();//初始化的日期可能不合法(日期):Date d3(2010, 2, 29); //2月可能没有29天d3.Print();}//测试 “-” 和 “+”(日期-+整型):void TestDate2(){//创建一个日期类对象:d1Date d1(2023, 10, 24);d1.Print();//测试“-”运算符重载函数:Date ret1 = d1 - 100; //隔几个月ret1.Print(); //打印结果Date ret2 = d1 - 10000; //跨越闰年ret2.Print(); //打印结果//测试“+”运算符重载函数:Date ret3 = d1 + 100; //隔几个月ret3.Print(); //打印结果Date ret4 = d1 + 10000; //跨越闰年ret4.Print(); //打印结果}//测试“前置++”和“后置++”:void TestDate3(){//创建一个日期类对象:d1Date d1(2023, 10, 24);d1.Print();++d1; //d1.operator++() -- “前置++”d1.Print(); //2023/10/25Date d2 = d1++;//d1.operator++(int) -- “后置++”d2.Print(); //先取到d1:2023/10/25,再++d1.Print(); //2023/10/26}//测试“日期-日期”运算符重载函数:void TestDate4(){//创建一个日期类对象:d1Date d1(2023, 10, 24);d1.Print();//创建一个日期类对象:d2Date d2(2024, 2, 10);d2.Print();//打印两日期相差的日期:cout << (d2 - d1) << endl;cout << (d1 - d2) << endl;} //测试“+=”的特殊情况:void TestDate5(){Date d1(2023, 10, 24);d1 += -100;d1.Print();}int main(){//TestDate1();//TestDate2();//TestDate3();TestDate4();//TestDate5();return 0;}
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
二 . 流运算符重载函数
“<<”流运算符重载函数
简单介绍<<流插入运算符:
<< -- 流插入运算符(输出流运算符),默认只支持内置类型的调用,自定义类型默认不能使用流插入运算符,所以需要自定义该运算符的重载函数:
operator<<()函数
<<运算符有两个操作数:
左操作数:cout,即ostream类(输出流)对象;
右操作数:这里以日期类为例,这里是接收一个日期类对象,接收后打印该日期
而在C++中,流运算符是可以自动分辨右操作数的类型的,
我们所说的“自动分辨”其实是通过函数重载实现的,
数据类型不同调用的重载函数不同(参数匹配不同)
流本质是为了解决:自定义类型的输入和输出问题,
C语言中 printf 和 scanf 无法解决自定义类型的输入输出问题,
(使用时需要使用%指定类型,如:%d,只能指定内置类型)
所以通过 面向对象+运算符重载 来解决该问题
---------------------------------------------------------------------------------------------
实现“<<”流运算符重载函数会遇到的问题:
"<<"左右操作数问题:
在实现运算符重载函数时,如果该运算符有两个操作数,函数的第一个参数会是左操作数,而函数的第二个参数会是右操作数,
一般运算符对左右操作数的顺序没有要求,但"<<"这个运算符有点例外
一般使用时是这样的:cout << d1;
可以看到左操作数会是cout这个输出流对象,右操作数是日期类对象
如果我们将“<<”运算符重载函数实现在成员函数中的话,
成员函数默认会有一个隐藏的this指针作为函数的第一个参数,且存储的是d1对象,
那么第二个参数就会是输出流对象cout,
那么左操作数就会是d1对象,右操作数就会是cout,那么实际调用时就会是这样:
d1 << cout;
有点违反常理:cout“流入”d1中,可读性差
图示:
类中私有成员变量使用问题:
所以为了不受制于隐藏的this指针,我们需要将"<<"流运算符重载函数实现在全局中,但在全局进行实现的话,就无法访问类中的私有成员变量了
为了在全局也能访问类中的私有成员变量,需要将该函数设置成友元函数。
friend(友元函数关键字):友元函数,可以访问类中的私有成员变量
(之后会跟细致地讲解友元函数)
---------------------------------------------------------------------------------------------
operator<<函数 -- “<<”流运算符重载函数
该函数需要声明在全局中,不受制于隐藏的this指针,
同时为了能够调用私有成员变量,需要将其设置为友元函数
"<<"还需要支持连续打印,如:cout << d1 << d2 << endl;
该语句执行时是从左往右执行的,先执行cout << d1,再返回cout,
返回的cout再和后面的d2形成:cout << d2,打印d2后再返回cout,
再和后面的endl形成:cout << endl,进行换行
注意:
endl就是‘\n’,是char类型的,所以执行 cout << endl 时,
"<<"调用的是库中char类型的"<<"流运算符重载函数,而不是日期类的
日期类是自定义类型,但日期类中的成员变量年、月、日不是,而是内置类型,
所以对这些内置类型正常调用<<打印即可实现日期类对象的打印
图示:
“>>”流运算符重载函数
operator>>函数 -- “>>”流运算符重载函数
有了前面“<<”流插入运算符(输出流运算符)重载函数的实现,
">>"输入流运算符重载函数也是同理
日期类是自定义类型,但日期类中的成员变量年、月、日不是,而是内置类型,
所以对这些内置类型正常调用>>输入即可实现日期类对象的输入
图示:
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
三 . const成员
回顾 -- const:
const是一个关键字,被const修饰的变量不允许被改变,为静态变量,
当const修饰一个指针时:
当const在指针变量类型的右边时,修饰的是指针本身(指针常量);
当const在指针变量类型的左边时,修饰的是指针所指向的内容(常量指针)
const成员函数
成员函数中隐藏的this指针的类型是(以日期类为例):Date* const (this)
如果我们使用const对类对象进行修饰,那么其类型是(以日期类为例):
const Date (d1)
如果该对象调用成员函数的话,隐藏的this指针会获取该对象的地址(&d1),
所以函数中this指针指向的对象类型就是:
const Date* (d1)
所以当对象调用成员函数时:
this指针的Date* const (this) 会接收 d1的const Date* (d1),
此时this指针是指针常量(const在类型右边),d1是常量指针(const在类型左边)
即 d1常量指针 传到 隐藏this指针常量 后,其权限被放大了,编译器是不允许的
(d1中内容本来是不能改变的,传到this指针后可以改变了)
权限只能是平移或缩小,唯独不能放大,为了让const对象也可以调用成员函数,
需要对成员函数中隐藏的this指针也进行const修饰,使其类型变成:
const Date* const (this)
这样当其接收const对象时,就是 const Date* const (this) 接收 const Date* (d1),
是权限的平移,是被允许的,
当接收非const对象时,就是 const Date* const (this) 接收 Date* (d1) ,
是权限的缩小,也是被允许的
需要使用const修饰的成员函数:
这里加的const是加到隐藏this指针上的,成员函数才有隐藏this指针,
被const修饰的对象是静态的,内容无法被修改,
所以当成员函数中隐藏的this指针所指向的对象在函数实现过程中不需要被改变时,
该成员函数就适合使用const对其进行修饰
图示:
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
四 . “&”取地址运算符重载
“&”取地址运算符也是可以进行重载的,
上面我们了解了const成员函数,这里的“&”运算符重载函数也需要考虑这个问题
“&”运算符重载函数:
“&”取地址运算符就是获取对象的地址并返回,对于自定义类型对象,就是返回该对象的地址
但为了应对const对象,需要实现两个版本(以日期类为例):
Date* const (this) 版本 和 const Date* const (this) 版本
“&”运算符重载函数的非const版本和const版本都是默认成员函数,
如果我们不显式定义,编译器也会默认生成这两个运算符重载函数
虽然可以显式实现,但显式实现也没什么可以操作的,
和编译器默认生成的功能接近,都是直接返回对象地址,
所以这两个重载函数一般不会显式定义(对一般类来讲)