【意义】
Class是一种类型type,定义类的格式与struct相似,但能在定义体内添加操作;
【定义】
class Date { int year; //数据成员 int month; int day; public: //成员函数 void set(int y,int m,int d);//赋值操作 void isLeapYear();//判断是否为闰年 void print();//输出日期 }; Date d;//由类创建的实体,称为对象
【成员函数定义】定义方式有两种:
1、成员函数写入类定义中:只要是在类定义中包含的成员函数,就有默认声明内联的性质,这样能获取最佳性能
class Date { int year; int month; int day; public: bool isLeapYear()//判断是否为闰年 { return (year%4==0&&year%100!=0)||(year%400==0); } };
2、在类定义外部定义成员函数:
class Date { int year; //数据成员 int month; int day; public: //成员函数 void set(int y,int m,int d);//赋值操作 }; //成员函数在类外部定义时,在函数名称前应加上相应的类型名前缀和名空间引导符“::” void Date::set(int y,int m,int d) { year=y; month=m; day=d; }
注意事项:
函数定义体的花括号对的后面是没有分号的,而类定义体的花括号对的后面一定得有分号。
【使用对象指针】
调用成员函数的方式:
1、“.”操作符:
ObjectName.memberFunctionName(parameters);
2、以对象指针简介访问的形式:
ObjectPointer->memberFunctionName(parameters);
例子:
Date* dp=new Date;
dp->set(2000,12,6);
3、将对象指针的间访形式用括号括起来,再加点操作符“.”加成员函数:
(*ObjectPointer).memberFunctionName(parameters);
注意,不要写成*ObjectPointer.memberFunctionName(parameters);
因为操作符的优先级,导致编译出错
【常成员函数:const】
如果只对对象进行【读操作】,则该成员函数可以设计为常成员函数。
例子:
class Date { int year,month,day; public: void set(int y,int m,int d); bool isLeapYear() const; void print() const; };
【重载成员函数】
成员函数与普通函数的重载识别一样
class Date { int year,month,day; public: void set(int y,int m,int d); void set(string& s); bool isLeapYear(); void print(); }; void Date::set(int y,int m,int d) { year=y; month=m; day=y; } void Date::set(string& s) { year=atoi(s.substr(0,4).c_str()); month=atoi(s.substr(5,2).c_str()); day=atoi(s.substr(8,2).c_str()); }
【操作符重载】
1、 性质:
(1) 拒绝新创:不能创建新的操作符
(2) 个别重载限制:【::】、【.】、【.*】不能重载,因为它们都特殊地要求第二参数必须为名称;还有 【:?】、【sizeof】、【typeof】也不允许重载
(3) 优先级和结合性不变:重载操作符后,其优先级和结合性是不会改变的。
(4) 操作数个数不变:原来操作符是几目的,重载后的操作符也是几目的
(5) 专门处理对象:操作符重载只能针对自定义类型,基本上专门用于类对象的操作
(6) 操作符重载后的意义应该反映操作符的本质
例子:
#include<iostream> using namespace std; class Point { int x,y; public: void set(int a,int b){x=a,y=b;} void print() const{cout<<"("<<x<<", "<<y<<")\n";} friend Point operator+(const Point& a,const Point& b); friend Point add(const Point&a,const Point& b); }; Point operator+(const Point& a,const Point& b) { Point s; s.set(a.x+b.x,a.y+b.y); return s; } Point add(const Point& a,const Point& b) { Point s; s.set(a.x+b.x,a.y+b.y); return s; } int main() { Point a,b; a.set(3,2); b.set(1,5); (a+b).print();//人们习惯的中缀表示法 operator+(a,b).print();//重载后的调用方法 add(a,b).print();//add函数与+的作用完全一样,因此操作符不是必须的 } //输出结果都是(4,7) //operator+和add函数体中都要用Point对象进行私有数据访问,作为普通函数,这是不允//许的,但将Point类中以friend关键字引导函数声明后,即可访问私有数据
【值返回和引用返回】
在设计函数时,参数若为类类型,则一般用引用型,若为内部数据类型,则不用引用型
1、 Point的+操作是两个Point对象相加,相加的结果是另外一个Point值,与两个参数无关,求和过程也不影响两个参数的值,因此,两个参数的类型为const的引用
2、 “cout<<a;”的结果是cout流,加上操作符的左结合性,所以其<<可以进行”cout<<..<<..;”式的重叠操作,重载流的<<操作时,为了保持cout这一性质,其返回值也必须是流;<<返回的cout是特定某个输出设备的流对象。若<<返回一个非引用型的流,返回时将对cout进行复制,产生一个临时的流,它会随着重叠操作而引起更多不必要的创建流操作,导致内存浪费和性能下降。
总结:Point的+操作返回Point类的值,<<操作返回流的引用
【增量操作符】
1、 一个整型变量的前增量操作的结果与变量值是一致的,而且前增量操作的结果是左值,操作可以连贯:
如:int a=1,c=1;
(++a)++;//结果a=3
++(++c);//结果c=3
2、 后增量操作的结果是增量之前的变量值,它是临时变量,当表达式计算完成后,该临时变量随即消失:
如:int b=1,d=1;
(b++)++;//结果b=2,(b++)的结果是临时变量,在其加上1随后又抛弃
++(d++);//结果d=2,解释如上
3、 重载定义:
(1) 前增量操作数与返回值是同一个变量,在反映对象的前增量操作时,要求参数为对象的引用,返回的仍然是对该对象参数的引用:
如: X& operator++(X& a);//前增量操作数
++a;//等价与operator++(a);匹配上述操作符声明
(2) 后增量操作符重载,也要求参数为对象的引用,因为在调用的上下文中,实参将发生变化,而返回则为临时对象,所以为非引用的对象值:
如: X& operator++(X& a,int b);//前增量操作数
a++;//等价与operator++(a,1);匹配上述操作符声明
4、 例子:
#include<iostream> #include<iomanip> using namespace std; class Time { int hour,minute,second; public: void set(int h,int m,int s){hour=h,minute=m,second=s;} friend Time& operator++(Time& a);//前增量操作符的声明 friend Time operator++(Time& a,int);//后增量操作符的声明 friend ostream& operator<<(ostream& o,const Time& t);//输出函数声明 }; Time& operator++(Time& a)//前增操作符的定义 { if(!(a.second=(a.second+1)%60)&&!(a.minute=(a.minute+1)%60)) a.hour=(a.hour+1)%24; return a;//前增量操作数与返回值是同一个变量,返回值仍然是对该对象参数的引用 } Time operator++(Time& a,int)//后增操作符的定义 { Time t(a);//声明一个临时对象,将a的数据成员传入 if(!(a.second=(a.second+1)%60)&&!(a.minute=(a.minute+1)%60)) a.hour=(a.hour+1)%24; return t;//实参要发生变化,但是返回的位临时对象 } ostream& operator<<(ostream& o,const Time& t) { o<<setfill(‘0‘)<<setw(2)<<t.hour<<":"<<setw(2)<<t.minute<<":"; return o<<setw(2)<<t.second<<"\n"<<setfill(‘ ‘); } int main() { Time t; t.set(11,59,58); cout<<t++; cout<<++t; } //输出11:59:58 // 12:00:00
【成员操作符】
操作符作为类中的成员,无须冠之以friend就可以直接访问类中的任何成员了,本质上就是讲成员方法在class的内部既声明且定义。
#include<iostream> using namespace std; class Point { int x,y; public: void set(int a,int b){x=a,x=b;} Point operator+(const Point& d) { Point s; s.set(x+d.x,y+d.y); return s; } friend ostream& operator<<(ostream& o,const Point& d); }; inline ostream& operator<<(ostream& o,const Point& d) { return o<<"("<<d.x<<", "<<d.y<<")\n"; } int main() { Point s,t; s.set(2,5); t.set(3,1); cout<<s+t; } 普通操作符(需要在class内部声明前加friend) Point operator+(const Point& a,const Point& b) { Point s; s.set(a.x+b.x,a.y+b.y); return s; } 成员操作符 Point operator+(const Point& d) { Point s; s.set(x+d.x,y+d.y); return s; }
两者相比,成员操作符省略了第一个参数,因为成员函数总是与对象捆绑使用。被捆绑的对象就是被操作的第一参数
【C++基础】类class