一. 运算符重载
在讲解赋值运算符重载之前,我们需要先了解何为运算符重载。
1.1 概念引入
对于内置类型,我们可以直接使用运算符,比如:int a = 0; a+=1;
但是C++规定,类类型对象(即d1,d2之类的)使用运算符时,需要通过运算符重载的形式给运算符指定新的含义。(简单理解来说,就是类它并不知道+,-,*,/是什么意思,需要我们来定义)
1.2 运算符重载的定义与特性
- 运算符重载:是具有特名字的函数
- C++规定:类类型对象 使用运算符时,必须转换成调用对应运算符重载,若没有对应的运算符重载,则会编译报错。
- 名字:运算符重载函数的名字是由operator和后面要定义的运算符共同构成。和其他函数的格式一样,它也具有:返回类型,参数列表,函数体。
- 参数:运算符是几元运算符,则函数就有几个参数(即重载运算符函数的参数个数=该运算符作用的运算对象数量)。
一元运算符有一个参数,而元运算符有两个参数。(一元:解引用*,++,- -,二元:+,-,*乘,/)
函数的第一个参数是:二元运算符的左侧运算对象;第二个参数:右侧。
还有一个问题是:若运算符重载函数里的变量是类里面的私有成员变量,那如何使用呢?
1.提供对应的getxxx函数
2.友元(后面说)
3.重载为成员函数
- this:如果这个运算符重载函数是在类里面,是成员函数,那么第一个参数是隐式的this指针,也就是左侧运算对象传给了隐式的this指针。因此运算符重载作为成员函数时,参数比运算对象少一个。
class Data
{
public:
Data(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
bool operator<(const Data& d) //this访问的是d1,d是d2的别名
{
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;
//其余情况均不符合,返回false
return false;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Data d1(2024, 10, 19);
Data d2(2024, 10, 2);
bool ret1 = d1 < d2;
std::cout << ret1 << std::endl;
Data d3(2024, 10, 1);
Data d4(2024, 10, 2);
bool ret2 = d3.operator<(d4);
std::cout << ret2 << std::endl;
return 0;
}
- 运算符重载以后,其优先级和结合性与对应的内置类型运算符保持一致。
- 不能通过连接语法中没有的符号来创建新的操作符:比如operator@。
.*(对象调用成员函数指针)
,::(域作用限定符)
,sizeof
,?:(三目)
,.(对象的时候用的)
注意以上5个运算符不能重载。
class A
{
public:
void func()
{
std::cout << "A::func()" << std::endl;
}
};
int main()
{
//void(*pf)();
//pf = func;
void(A:: * pf)();
pf = &A::func;
//1.func是成员函数,记得加类域
//2.c++规定:要取成员函数的地址,要加取地址操作符
//成员函数有隐式的this指针
return 0;
}
class A
{
public:
void func()
{
std::cout << "A::func()" << std::endl;
}
};
typedef void(A::* PF)();
int main()
{
//void(A:: * pf)();
//pf = &A::func;
PF pf = &A::func;
return 0;
}
class A
{
public:
void func()
{
std::cout << "A::func()" << std::endl;
}
};
typedef void(A::* PF)();
int main()
{
PF pf = &A::func;
//定义一个A类型的对象
A obj;
(obj.*pf)();
return 0;
}
- 有意义,再定义运算符重载函数。比如:日期+日期—>没有意义。日期-日期---->两个日期相隔的天数。
- 重载++运算符时,前置++和后置++的函数名都是operator++,不能很好的区分。C++规定,后置++ 重载时,增加一个int形参,跟前置++构成函数重载,方便区分
class Data
{
public:
//使用时:d1.operator++; (&d1传给this指针) 或者d1++;
Data operator++() //前置++ ,返回++以后的值
{
}
//使用时:d1.operator++(0); (&d1传给this指针,i是几都可以) 或者d1++;
Data operator++(int i) //后置++,返回++以前的值
{
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
return 0;
}
++先不实现,先实现+=。大家想一下,如果+=(data+=n
就是data=data+n
)都实现了,那n=1的时候,不就是++嘛。
隐式的this指针,实参和形参的位置都不可以使用,但是在类里面允许被使用。(比如:this是d1的地址,那我们需要返回this,只能是
return *this;
class Data
{
public:
Data(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
Data operator+=(int day)
{
}
//使用时:d1.operator++; (&d1传给this指针) 或者++d1;
Data& operator++() //前置++ ,返回++以后的值
{
*this += 1;
return *this; //*this是d1,出了作用域还在,返回值可以是Data&
}
//使用时:d1.operator++(0); (&d1传给this指针,i是几都可以) 或者d1++;
Data operator++(int i) //后置++,返回++以前的值
{
Data tmp = *this;
*this += 1;
return tmp; //出了作用域,tmp就不在了,返回Data
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Data d1(2024, 2, 23);
Data d2(2024, 6, 20);
return 0;
}
- 重载<<和>>时,需要重载为全局函数,因为重载为成员函数,this指针默认抢占了第一个形参位置,第一个形参位置是左侧运算对象,调⽤时就变成了 对象<<cout,不符合使用习惯和可读性。重载为全局函数把ostream/istream放到第一个形参位置就可以了,第二个形参位置当类类型对象。
二. 赋值运算符重载
2.1 概念
赋值运算符重载是一个默认成员函数,:完成(两个已经存在的对象)直接的拷贝赋值,而拷贝构造是:(一个已经存在的对象)拷贝初始化给(另一个要创建的对象)。
2.2 赋值运算符重载的特性
- 赋值运算符重载是一个运算符重载,规定必须重载为成员函数。
- 赋值运算重载的参数建议写成const 当前类类型引用,否则会传值传参会有拷贝。
- 赋值运算符重载有返回值,且建议写成当前类类型引用(函数名前面的那个),引用返回可以提高效率,有返回值目的是为了支持连续赋值场景。[ 赋值运算符的结合性是从右往左的,
int i,j,k; i=j=k=1;
先将1赋值给k,k=1,然后k会作为赋值表达式的返回值,这个返回值又作为j= 的右操作数,j=1…,d1=d2=d3;
亦是同理。 ]
class Data
{
public:
Data(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
// 返回值 类型
Data& operator=(const Data& d) //&d1传给this指针,d2传给别名d
{
//d1=d2,即将d2的值赋给d1
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
//返回谁呢?d1=d2=d3;先d2=d3,将d2的值返回,当作右操作数,d1=返回值
return *this;
}
void Print()
{
std::cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << std::endl;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Data d1(2022, 3, 11);
Data d2(2028, 5, 24);
Data d3(2026, 6, 20);
d1 = d2=d3; //d1.operator(d2);
d1.Print();
return 0;
}
4. 没有显式实现赋值运算符重载的时候,编译器会自动生成一个默认赋值运算符重载。对内置类型成员变量会完成值拷贝/浅拷贝,对自定义类型成员变量会调用他的拷贝构造。
我们写的日期类,他里面的成员变量_year
,_month
,_day
都是int类型,内置类型。浅拷贝即可完成,我们不写赋值运算符重载也可以的。
d1=d1
,这个倒也可以实现,但总是不太正常,我们可以加个判断
为什么不是if(*this!=d)
呢?因为*this是Data类型,d也是Data类型,只有内置类型才可以直接随便用运算符,类类型对象 使用运算符时,必须转换成调用对应运算符重载,若没有对应的运算符重载,则会编译报错。
6. 总结:
(1)构造函数:一般需要自己写,自己传参定义初始化
(2)析构函数:如果构造的时候有资源申请(malloc或fopen之类的),就需要显示写析构函数
(3)拷贝构造和赋值重载,若显示写了析构,就表示需要显示实现深拷贝,那拷贝构造和赋值重载也需要显示写。