class Date
{ 
public:
 Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
{
        _year = year;
        _month = month;
        _day = day;
   }
    
    // bool operator==(Date* this, const Date& d2)
    // 这里需要注意的是，左操作数是this，指向调用函数的对象
    bool operator==(const Date& d2)
 {
        return _year == d2._year;
            && _month == d2._month
            && _day == d2._day;
 }
private:
 int _year;
 int _month;
 int _day;
};

ps：

这里我们重载实现==运算符，传参只需要传右对象即可，调用函数的对象不需要传了，因为有内置的this指针（上述代码有标识）。
符号的含义不能改变。

然后我们就可以用==符号了（）：

int main()
{
    Date d1(2018, 9, 26);
    Date d2(2018, 9, 27);
    cout<<(d1 == d2)<<endl;
}

（3）赋值运算符重载（默认成员函数）

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
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检测是否自己给自己赋值
返回*this ：要附和连续赋值的含义

例：

 
public :
 Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
   {
        _year = year;
        _month = month;
        _day = day;
   }
 
 Date (const Date& d)
   {
        _year = d._year;
        _month = d._month;
        _day = d._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 ;
};

这里 Date& operator=(const Date& d)传参为传引用，传返回值也是传引用，可以提高效率。

2. 赋值运算符只能重载成类的成员函数不能重载成全局函数

除了赋值外的operator函数可以写在类外，但是要传两个参数（因为没有this指针）。

但是赋值运算符重载不可以！！！

我写下面一段代码：

class Date
{
public:
 Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
 {
 _year = year;
 _month = month;
 _day = day;
 }
 int _year;
 int _month;
 int _day;
};
// 赋值运算符重载成全局函数，注意重载成全局函数时没有this指针了，需要给两个参数
Date& operator=(Date& left, const Date& right)
{
 if (&left != &right)
 {
 left._year = right._year;
 left._month = right._month;
 left._day = right._day;
 }
 return left;
}

报错：编译失败：
error C2801: “operator =”必须是非静态成员

这是为什么？

原因：赋值运算符如果不显式实现，编译器会生成一个默认的。此时用户再在类外自己实现

一个全局的赋值运算符重载，就和编译器在类中生成的默认赋值运算符重载冲突了，故赋值

运算符重载只能是类的成员函数。

3. 用户没有显式实现时，编译器会生成一个默认赋值运算符重载，以值的方式逐字节拷贝

默认成员函数中就有默认赋值重载函数。

但是，和其他默认成员函数一样，并不是每种情况下都可以不写：

单纯日期类拷贝值的可以不写，但是涉及栈之类的内存管理就要写。

结论：如果类中未涉及到资源管理，赋值运算符是否实现都可以；一旦涉及到资源管理则必 须要实现。

以上篇文章涉及到的栈类举例：

（4）前置++，后置++的区分

既然我们能对常用的运算符进行重载，那么++运算符也可以，但是如果重载的话，大家会遇到一个问题就是根据我们所学的基础，++无论是前置还是后置只能写成operator++(),那我们如何区别呢？

其实，编译器给出了我们解决方法：

后置++重载时多增加一个int类型的参数，但调用函数时该参数不用传递，编译器自动传递

我们无需传值，见下面例子：

class Date
{
public:
 Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
 {
 _year = year;
 _month = month;
 _day = day;
 }
 // 前置++：返回+1之后的结果
 // 注意：this指向的对象函数结束后不会销毁，故以引用方式返回提高效率
 Date& operator++()
 {
 _day += 1;
 return *this;
 }
 // 后置++：
 // 前置++和后置++都是一元运算符，为了让前置++与后置++形成能正确重载
 // C++规定：后置++重载时多增加一个int类型的参数，但调用函数时该参数不用传递，编译器
自动传递
 // 注意：后置++是先使用后+1，因此需要返回+1之前的旧值，故需在实现时需要先将this保存
一份，然后给this+1
 //       而temp是临时对象，因此只能以值的方式返回，不能返回引用
 Date operator++(int)
 {
 Date temp(*this);
 _day += 1;
 return temp;
 }
private:
 int _year;
 int _month;
 int _day;
};

这里注意一下返回类型，第一个前置++返回this指针，this指针出作用域不会消失，所以传引用返回提高效率，而第二个后置++的实现返回临时变量temp出作用域会销毁，所以返回Date类型。

（5）const成员以及&取地址操作符重载

1、const成员

将const修饰的“成员函数”称之为const成员函数，const修饰类成员函数，实际修饰该成员函数

隐含的this指针，表明在该成员函数中不能对类的任何成员进行修改。

我们通过下面代码来学习一下const成员函数的写法：

class Date
{
public:
 Date(int year, int month, int day)
 {
 _year = year;
 _month = month;
 _day = day;
 }
 void Print()
 {
 cout << "Print()" << endl;
 cout << "year:" << _year << endl;
 cout << "month:" << _month << endl;
 cout << "day:" << _day << endl << endl;
 }
 void Print() const
 {
 cout << "Print()const" << endl;
 cout << "year:" << _year << endl;
 cout << "month:" << _month << endl;
 cout << "day:" << _day << endl << endl;
 }
private:
 int _year; // 年
 int _month; // 月
 int _day; // 日
};
void Test()
{
 Date d1(2022,1,13);
 d1.Print();
 const Date d2(2022,1,13);
 d2.Print();
}

屏幕上打印出：

这就是常见的函数重载，我们大家可以理解。

但是如果我们屏蔽掉void Print()呢？还会正常输出吗？

答案是：可以！

但是我们屏蔽掉void Print() const呢？

编译器在这里就会报错：

这是为什么呢？我们下面再根据下面的四个问题一起来探讨一下原因：

1. const对象可以调用非const成员函数吗？N

2. 非const对象可以调用const成员函数吗？Y

3. const成员函数内可以调用其它的非const成员函数吗？N

4. 非const成员函数内可以调用其它的const成员函数吗？Y

这里大家貌似发现了什么，但不好表达出来：

其实，就是const成员函数的调用严格遵循一个原则：

一个对象和函数可以调用同权限或者权限缩小的函数，不可以调用权限放大的函数！！

2、取地址操作符的重载（默认成员函数）

主要简介中提到了取地址重载是涉及普通对象和const对象的，所以简单介绍一下：

这两个默认成员函数一般不用重新定义，编译器默认会生成：

class Date
{ 
public :
 Date* operator&()
 {
 return this ;


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

private :
 int _year ; // 年
 int _month ; // 月
 int _day ; // 日
};

这里简单说明一下：

这两个运算符一般不需要重载，使用编译器生成的默认取地址的重载即可，只有特殊情况，才需

要重载，比如想让别人获取到指定的内容。

（6）日期类常用操作的实现

这里是一个小项目，大家可以自己实现尝试一下，我下面也给出项目实现：

日期类的实现

（二）初识化列表

（1）引入+详解

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;
};

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。

那么如何初始化呢？——这就要用到了我们的初始化列表。

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。

例：

（2）几个注意点

1、必须在初始化列表初识化的成员

【注意】

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)

（就比如我们在主函数声明引用成员，const时，我们必须再声明时给一个初始值才可以一个道理！）

尽量使用初始化列表初始化！！！

因为不管你是否使用初始化列表，对于自定义类型成员变量，

一定会先使用初始化列表初始化。

正确样例：

class Time
{
public:
 Time(int hour = 0)
 :_hour(hour)
 {
 cout << "Time()" << endl;
 }
private:

 int _hour;
};
class Date
{
public:
 Date(int day)
 {}
private:
 int _day;
 Time _t;
};
int main()
{
    Date d(1);
}

2、声明次序

成员变量在类中声明次序就是其在初始化列表中的初始化顺序，与其在初始化列表中的先后

次序无关。

例：

下面代码输出什么？？

class A
{
public:
    A(int a)
       :_a1(a)
       ,_a2(_a1)
   {}
    
    void Print() {
        cout<<_a1<<" "<<_a2<<endl;
   }
private:
    int _a2;
    int _a1;
};
int main() {
    A aa(1);
    aa.Print();
}

可见输出1和随机值。

所以声明次序才是初始化列表的初始化顺序，_a2先声明，所以_a2先初始化，但是_a1此时并没有初始化，所以说随机值。

3、explicit关键字

构造函数不仅可以构造与初始化对象，对于单个参数或者除第一个参数无默认值其余均有默认值

的构造函数，还具有类型转换的作用。

我们来看下面一段代码：

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
}

上述代码可读性不是很好，用explicit修饰构造函数，将会禁止构造函数的隐式转换。

换句话说，就是用explicit后，涉及“=”的式子将报错，因为涉及到了隐式类型转换。

（三）static成员

概念：

声明为static的类成员称为类的静态成员，用static修饰的成员变量，称之为静态成员变量；用

static修饰的成员函数，称之为静态成员函数。静态成员变量一定要在类外进行初始化。

注意：在类外初始化！！！

下面我们看一道题目：

实现一个类，计算程序中创建出了多少个类对象：

class A

{
public:
A() { ++_scount; }
A(const A& t) { ++_scount; }
~A() { --_scount; }
static int GetACount() { return _scount; }
private:
static int _scount;
};
int A::_scount = 0;
void TestA()
{
cout << A::GetACount() << endl;
A a1, a2;
A a3(a1);
cout << A::GetACount() << endl;
}

通过输出结果就能看出来了，但是 注意看这里static成员的初始化是在类外哦！

特性：

1. 静态成员为所有类对象所共享，不属于某个具体的对象，存放在静态区
2. 静态成员变量必须在类外定义，定义时不添加static关键字，类中只是声明
3. 类静态成员即可用 类名::静态成员 或者 对象.静态成员 来访问
4. 静态成员函数没有隐藏的this指针，不能访问任何非静态成员
5. 静态成员也是类的成员，受public、protected、private 访问限定符的限制

结合上面的学习，我们来看下面两道题目：

【问题】

1. 静态成员函数可以调用非静态成员函数吗？ N

2. 非静态成员函数可以调用类的静态成员函数吗? Y

参考上面const的权限放大缩小问题的解释。

（四）友元

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

（1）友元函数

场景分析：

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。operator>>同理。

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。

流插入流提取的实现（重点注意friend声明位置）：

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;
}

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

（2）友元类

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。
友元关系是单向的，不具有交换性。 比如上述Time类和Date类，在Time类中声明Date类为其友元类，那么可以在Date类中直接访问Time类的私有成员变量，但想在Time类中访问Date类中私有的成员变量则不行。
友元关系不能传递。如果C是B的友元， B是A的友元，则不能说明C时A的友元。

样例：

class Time
{
   friend class Date;   // 声明日期类为时间类的友元类，则在日期类中就直接访问Time类
中的私有成员变量
public:
 Time(int hour = 0, int minute = 0, int second = 0)
 : _hour(hour)
 , _minute(minute)
 , _second(second)
 {}
   
private:
   int _hour;
   int _minute;
   int _second;
};
class Date
{
public:
   Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
       : _year(year)
       , _month(month)
       , _day(day)
   {}
   
   void SetTimeOfDate(int hour, int minute, int second)
   {
       // 直接访问时间类私有的成员变量
       _t._hour = hour;
       _t._minute = minute;
       _t._second = second;
   }
   
private:
   int _year;
   int _month;
   int _day;

   Time _t;
};

（六）内部类

概念：

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。

注意：

内部类就是外部类的友元类，参见友元类的定义，内部类可以通过外部类的对象参数来访

问外部类中的所有成员。但是外部类不是内部类的友元。

特性：

1. 内部类可以定义在外部类的public、protected、private都是可以的。
2. 注意内部类可以直接访问外部类中的static成员，不需要外部类的对象/类名。
3. sizeof(外部类)=外部类，和内部类没有任何关系。

样例：

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;
}

（七）匿名对象

匿名对象生命周期只有该行，如有一个A类，那么匿名对象声明就是A()。

样例代码：

class A
{
public:
 A(int a = 0)
 :_a(a)
 {
 cout << "A(int a)" << endl;

 }
 ~A()
 {
 cout << "~A()" << endl;
 }
private:
 int _a;
};
class Solution {
public:
 int Sum_Solution(int n) {
 //...
 return n;
 }
};
int main()
{
 A aa1;
 // 不能这么定义对象，因为编译器无法识别下面是一个函数声明，还是对象定义
 //A aa1();
 // 但是我们可以这么定义匿名对象，匿名对象的特点不用取名字，
 // 但是他的生命周期只有这一行，我们可以看到下一行他就会自动调用析构函数
 A();
 A aa2(2);
 // 匿名对象在这样场景下就很好用，当然还有一些其他使用场景，这个我们以后遇到了再说
 Solution().Sum_Solution(10);
 return 0;
}

（八）拷贝对象时的一些编译器优化

在传参和传返回值的过程中，一般编译器会做一些优化，减少对象的拷贝。

class A
{
public:
	A(int a = 0)
		:_a(a)
	{
		cout << "A(int a)" << endl;
	}
	A(const A& aa)
		:_a(aa._a)
	{
		cout << "A(const A& aa)" << endl;
	}
	
		A& operator=(const A& aa)
	{
		cout << "A& operator=(const A& aa)" << endl;
		if (this != &aa)
		{
			_a = aa._a;
		}
		return *this;
	}
	~A()
	{
		cout << "~A()" << endl;
	}
private:
	int _a;
};
void f1(A aa)
{}
A f2()
{
	A aa;
	return aa;
}
int main()
{
	// 传值传参
	A aa1;
	f1(aa1);
	cout << endl;
	// 传值返回
	f2();
	cout << endl;
	// 隐式类型，连续构造+拷贝构造->优化为直接构造
	f1(1);
	// 一个表达式中，连续构造+拷贝构造->优化为一个构造
	f1(A(2));
	cout << endl;
	// 一个表达式中，连续拷贝构造+拷贝构造->优化一个拷贝构造
	A aa2 = f2();
	cout << endl;
	// 一个表达式中，连续拷贝构造+赋值重载->无法优化
	aa1 = f2();
	cout << endl;
	return 0;
}

总结：

编译器通常会优化
返回对象时尽量用拷贝构造接收，不要赋值接收
返回对象尽可能用匿名对象
尽量使用const&传参

【C++】类和对象（下）（详解运算符重载，初始化列表，static成员，友元，内部类，匿名对象以及编译器对拷贝对象时的一些优化等）

（一）运算符重载

（1）定义

（2）操作实现