C++初阶学习第五弹——类与对象(下)
破浪前行之路 2024-08-06 17:35:01 阅读 87
类与对象(上):C++初阶学习第三弹——类与对象(上)-CSDN博客
类和对象(中):C++初阶学习第四弹——类与对象(中)-CSDN博客
一.赋值运算符重载
目录
一.赋值运算符重载
1.1 运算符重载
1.2 赋值运算符重载
二.构造函数进阶
2.1构造函数体赋值
1.2 初始化列表
1.3 explicit关键字
三.static成员
四.友元
1.1友元函数
1.2 友元类
1.3 内部类
1.1 运算符重载
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,也具有其 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。
函数名字为:关键字operator后面接需要重载的运算符符号。
函数原型:返回值类型 operator操作符(参数列表)
注意:
1.不能通过连接其他符号来创建新的操作符:比如operator@
2.重载操作符必须有一个类类型参数
3.用于内置类型的运算符,其含义不能改变,例如:内置的整型+,不 能改变其含义作为类
4.成员函数重载时,其形参看起来比操作数数目少1,因为成员函数的第一个参数为隐藏的this
5. .* :: sizeof ?: . 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。
1.2 赋值运算符重载
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
2.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
3.检测是否自己给自己赋值
4.返回*this :要复合连续赋值的含义
二.构造函数进阶
2.1构造函数体赋值
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。
<code>class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1();
return 0;
}
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。
1.2 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。
class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
:_year(year),
_month(month),
_day(day)
{
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
不过要注意的是
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)
class A
{
public:
A(int a)
:_a(a)
{}
private:
int _a;
};
class B
{
public:
B(int a, int ref)
:_aobj(a)
, _ref(ref)
, _n(10)
{}
private:
A _aobj; // 没有默认构造函数
int& _ref; // 引用
const int _n; // const
};
1.3 explicit关键字
对于接受单个参数的构造函数,构造函数不仅可以构造与初始化对象,还具有类型转换的作用。
1、构造函数只有一个参数
2、构造函数有多个参数,但是只有一个没有默认值
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
}
三.static成员
用static修饰的成员变量就是类中的静态成员变量,用static修饰的成员函数就是静态成员函数
我们需要注意的是静态成员变量一定要在类外进行初始化
class A
{
private:
static int _a;
};
//在类外对_a进行初始化
int A::_a = 0;
int main()
{
return 0;
}
1、静态成员存放在静态区,为所有类成员共享
2、静态成员必须在类外定义(初始化),类中只是声明
3、静态成员访问方式:类名::静态成员或者对象.静态成员
四.友元
1.1友元函数
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
问题: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。
class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
: _year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
// d1 << cout; -> d1.operator<<(&d1, cout); 不符合常规调用
// 因为成员函数第一个参数一定是隐藏的this,所以d1必须放在<<的左侧
ostream& operator<<(ostream& _cout)
{
_cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
return _cout;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
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。
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;
}
int main()
{
Date d;
cin >> d;
cout << d << endl;
return 0;
}
友元函数的说明:
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
1.2 友元类
友元类跟上面的友元函数很想,也是间接访问一个类中私有化成员的一种方法,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。
class Time
{
friend class Date; //声明Date为友元类
private:
int _hour;
int _min;
};
class Date
{
public:
void test(int hour, int min)
{
_t._hour = hour; //可以在Date类中直接引用Time类私有成员变量
_t._min = min;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
Time _t;
};
1.3 内部类
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。
总结:
1、内部类和外部类实际上还是两个完全独立的类,完全可以将它们两个分开写
2、内部类是外部类的友元类,可以访问外部类的私有成员,但外部类不是内部类的友元类
3、内部类可以直接访问外部类的静态成员,不需要外部类的对象名或者类名
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;
}
感谢大佬支持,关于类和对象的知识目前就先讲到这里,如果有疑问或者是不对的地方,请大佬们指出。
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