类 下篇 之运算符重载
5.赋值运算符重载
5.1运算符重载
5.1.1 运算符的概念
C语言学习的时候, 我们可以用运算符来操作内置类型. 比如, 比较两个整数的大小, 比较两个整数是否想相等… …
那么我们能不能也用操作符来对自定义类型来进行操作??
class Date
{
public:
Date(int year = 2023, int month = 5, int day = 5)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1(2023, 5, 6);
Date d2(2003, 5, 7);
bool ret = d1 > d2;
}
*****
error C2676: 二进制“>”:“Date”不定义该运算符或到预定义运算符可接收的类型的转换
*****
通过上面的代码, 我们可以发现是不行的~~.
其实, 不用代码来作佐证, 我们也可以猜想的出来 <== 因为不知道要比较什么啊. 到底是比较两个对象的年, 还是比较两个对象的月, 还是比较两个对象的日??
由此, 我们可以基本得出 ⇒ 内置类型可以直接使用操作符, 而自定义类型只能自己来写~~(当然, 这个有一个是意外的, 就是后面要讲的 赋值运算符重载)
为了解决自定义类型的 操作符使用, 引入了operator 这个关键字. operator + 操作符 ⇒ 就会导致该操作符重载
C++为了增强代码 的可读性引入了运算符重载, 运算符重载是具有特殊函数名的函数.
- 函数的一般形式: 返回值类型 + operator + 操作符 (参数列表)
- 函数是可以具有返回值类型的, 函数名, 以及参数列表
注意点:
- 不能创造新的操作符 , 比如 operator @
- 操作数至少有一个自定义类型 ⇐ 因为操作符重载就是用于自定义类型的, 如果都是内置类型, 我们就不用且不能改变, 编译器已经自己完成.
- 作为成员函数时, 形参比原本的操作数少一个⇐ 因为作为成员函数, 第一个形参就已经确定了, 就是this指针, 然而this指针是不在参数列表中显示的
- 名字虽然是重载, 但是这个重载却跟函数重载的重载不是一个意思. 这个重载的意思是: 让用户更加直观地知道这个运算符是等同功能作用于自定义类型的.
- 运算符重载函数是可以构成重载的
- 有五个操作符是不可以进行运算符重载的, .*(这个是 点乘, 不知道有啥用)) ::(作用域限定域) sizeof(计算变量 或 类型的大小) ?:(三目运算符) .(访问符)
5…1.2 重载运费符的位置
一般来说, 重载运费符函数是可以放在类中充当成员函数的, 也可以直接放在全局变量中的
- 重载运费符在全局变量
class Date
{
public:
// 构造函数
Date(int year = 2023, int month = 5, int day = 5)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
//private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
bool operator== (const Date& x1, const Date& x2)
{
if (x1._year == x2._year && x1._month == x2._month && x1._day == x2._day)
return true;
return false;
}
int main()
{
Date d1(2023, 5, 6);
Date d2(2003, 5, 7);
bool ret = d1 == d2;
cout << ret << endl;
}
*****
0
*****
- 重载运算符在类中
class Date
{
public:
bool operator==(const Date& x)
{
if (_year == x._year && _month == x._month && _day == x._day)
return true;
return false;
}
// 构造函数
Date(int year = 2023, int month = 5, int day = 5)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1(2023, 5, 6);
Date d2(2003, 5, 7);
bool ret = d1 == d2;
cout << ret << endl;
}
*****
0
*****
通过上面两组代码的对比, 我们可以发现:
- 相比较写在全局变量中, 充当成员函数, 我们就用少写一个操作数
- 写在全局变量中, 我们就不能用对象去访问类中的私有变量(我把私有放开了~)
- 其实, 用对象去访问私用变量有两种方式: 一是充当成员函数, 二是用友元函数(这个建议能不用就不用, 会破坏封装的)
5.1.3运算符重载的实质
我们已经知道的是用内置类型使用操作符是将 例如 " a > b"这样的操作符抓换成指令.
那么, 我们使用运算符重载的实质又是什么??
前面, 我们已经知道运算符重载是用函数来实现的, 我们就大胆猜想⇒ 使用运算符重载的实质就是调用函数
通过上面的佐证, 我们发现了 使用运算符重载 和 调用函数 的指令是一样的 ⇒ 使用运算符重载的实质就是调用函数
5.2 赋值运算符重载
有些老铁就有疑问: 我们之前的默认成员函数不是还没有讲完嘛, 怎么又讲这个运算符重载??
在日常的应用中, 赋值是非常常见的 ⇒ 所以赋值运算符是一个默认成员函数
运算符重载就是 为下面的赋值运算符重载打基础的~~
赋值运算符重载的格式:
- 参数类型: const 类名&, 传递引用可以提高效率
- 返回值类型: 为了支持连续赋值, 返回类类型; 建议返回类型传引用, 也是提高效率
- 返回 *this: 也是为了支持连续赋值
- 也要注意是否自己给自己赋值
- 普通的运算符重载的位置可以是在全局变量中的, 但是赋值运算符重载只能充当成员函数⇐ 因为它是默认成员函数, 如果写在外面 会和编译器生成的默认赋值运算符重载构成歧义.
5.2.1深刻理解—编译器生成的默认赋值运算符重载
编译器默认生成的运算符重载的行为 跟 编译器默认生成的默认拷贝构造函数是一样的
对内置类型: 按内存字节去拷贝, 相当于memcpy, 是浅拷贝, 也叫值拷贝
对自定义类型: 会调用自己的拷贝构造函数
⇒
处理:
对于没有资源申请的类型: 可以使用编译器默认生成的赋值运算符重载
对于有资源申请的类型: 自己来写一个赋值运算符重载函数
5.2.2深刻理解—拷贝构造和赋值运算符重载
拷贝构造: 用一个对象去初始化另一个对象(就是在对象实例化的时候, 直接初始化)
赋值运算符重载: 已经存在的,两个对象的复制
class Date
{
public:
// 赋值运算符重载
Date operator=(const Date& x)
{
if (this != &x)
{
_year = x._year;
_month = x._month;
_day = x._day;
}
return *this;
}
Date(int year = 2023, int month = 5, int day = 5)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
void Print()
{
cout << _year << " " << _month << " " << _day << endl;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
// 构造
Date d1(2023,5,9);
Date d4;
d1.Print(); // 2023 5 9
d4.Print(); // 2023 5 5
// 拷贝构造
Date d2(d1);
Date d3 = d1;
d2.Print(); // 2023 5 9
d3.Print(); // 2023 5 9
// 赋值运算符重载
d1 = d4;
d1.Print(); // 2023 5 5
d4.Print(); // 2023 5 5
}
有人就会有疑问: d3 = d1 为什么是拷贝构造啊? 明明用的就是赋值啊?
抓重点: 拷贝构造就是初始化对象啊, 赋值就是两个已存在的对象之间的操作~~
5.2.3深刻理解—传参和返回值用引用修饰
class Date
{
public:
// 赋值运算符重载
Date& operator=(const Date& x)
{
if (this != &x)
{
_year = x._year;
_month = x._month;
_day = x._day;
}
return *this;
}
Date(int year = 2023, int month = 5, int day = 5)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
void Print()
{
cout << _year << " " << _month << " " << _day << endl;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1(2023, 5, 6);
Date d2(2003, 5, 7);
Date d3;
d1 = d2 = d3;
d1.Print();
d2.Print();
d3.Print();
}
*****
2023 5 5
2023 5 5
2023 5 5
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- 传参用引用: 相信大家应该还记得 自定义类型传值传参和赋值是会自动调用拷贝构造的, 如果我们不写拷贝构造函数, 将会使用浅拷贝.⇒ 所以自定义类型传参的时候就要传递引用, 由于是赋值, 传递的对象是不会发生变化的, 建议用const修饰一下
- 返回值用引用: 如果我们返回的是一个引用的话, 就不会生成一个临时拷贝, 那么也就不会调用拷贝构造(浅拷贝看的不是很明显, 深拷贝的代价更高)
疑问区:
- 写到这里, 有些小伙伴应该会问: 这里为什么可以返回 *this啊, 不是出了函数就已经销毁了吗? ⇒ 那么这样就不能返回引用啊??
this 指针作为形参, 作用域是在函数内部没错, 但是我们返回的是 *this, *this 就是 (以 d3 = d4为例子), 外面的对象d3啊, 所以是可以传 *this回去的.
- 判断是否自己赋值给自己, 为啥非要用 this != &d ?? 为什么不用 *this != d ??
this 和 &d 这两个都是内置类型, this 是 (以 d3 = d4为例子) d3的地址, 而&d 是d4的地址⇒ 可以直接使用操作符进行操作
*this 和 d 其实都是自定义对象了, *this 就是d3, 而 d是d4的引用⇒ 两个自定义类型使用操作符 !=, 我们还要对 != 进行操作符重载.
⇒ 比较下来, 还是比较两者的地址比较方便
誓言是世界上最靠不住的东西，只有你对别人还有用的时候，别人才会遵守誓言。