类和对象——【运算符重载】

P. S.：以下代码均在VS2019环境下测试，不代表所有编译器均可通过。 P. S.：测试代码均未展示头文件iostream的声明，使用时请自行添加。

在这里插入图片描述

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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)

以等号为例：

返回类型 operator=(类型 参数1， 类型 参数2）
{
}

注意：

不能通过连接其他符号来创建新的操作符：比如operator@
重载操作符必须有一个类类型参数
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
" .* "， " :: "， " 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。.

2、重载运算符的使用

在全局使用重载运算符时，以==为例：

bool operator==(Data& a1, Data& a2)
{
	return a1._year == a2._year && a1._month == a2._month && a1._day == a2._day;
}

在这里插入图片描述
但是在使用的时候却发生了报错，这是因为类中的成员变量是私有的，被保护起来了，不可以直接去访问，所以，我们可以将重载函数放入类域中，将其变成类的成员函数

在这里插入图片描述

运算符重载函数的调用:

int main()
{
	Data a1(2024, 7, 10);
	Data a2(2024, 7, 11);

	cout << (a1 == a2) << endl;

	a1.Print();
	a2.Print();


	return 0;
}

3、赋值重载运算符

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 ：要复合连续赋值的含义

Data& operator=(const Data& d)
	{
		if (this != &d)
		{
			_year = d._year;
			_month = d._month;
			_day = d._day;
		}
		return *this;
	}

其中有关参数类型有两种不同写法，一种是写为Date，另一种是写为Date&，其主要使用场景为：

若在函数调用生命周期结束时，返回的对象没有被销毁，则使用引用返回 “ Date& ”。
若在函数调用生命周期结束时，返回的对象被销毁了（即局部变量），则使用传值返回。

传值返回
在C++中，当函数调用结束时，如果返回的是局部变量，那么所返回的值并不直接是局部变量的值，而是局部变量的临时拷贝，当函数调用结束时，局部变量被销毁，而临时变量并没有被销毁，而作为返回值传递给了接受值，例如：

Data Func()
{
	Data a1(2024, 7, 10);

	return a1;
}

int main()
{
	Data a2(Func());
	a2.Print();
	return 0;
}

如果函数调用中所返回的变量是局部变量，如果使用引用的方式来接收会怎么样呢？
在这里插入图片描述
此时出现了错误，这是因为临时变量作为编译器所创建的变量，不可以被修改，正确的写法如下：

引用返回
引用返回时，是将函数内的变量的别名返回，并使用引用的方式接收。

Data& Func(Data& a)
{
	Data& a2 = a;

	return a2;
}

int main()
{
	Data a1(2024, 7, 10);

	Data& a2 = Func(a1);

	a2.Print();
	return 0;
}

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

在这里插入图片描述
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。

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。

注意：内置类型成员变量是直接赋值的，而自定义类型成员变量需要调用对应类的赋值运算符重载完成赋值。

class Time
{
public:
	Time()
	{
		_hour = 1;
		_minute = 1;
		_second = 1;
	}
	Time& operator=(const Time& t)
	{
		if (this != &t)
		{
			_hour = t._hour;
			_minute = t._minute;
			_second = t._second;
		}
		return *this;
	}
private:
	int _hour;
	int _minute;
	int _second;
};
class Date
{
private:
	// 基本类型(内置类型)
	int _year = 1970;
	int _month = 1;
	int _day = 1;
	// 自定义类型
	Time _t;
};

int main()
{
	Date d1;
	Date d2;
	d1 = d2;
	return 0;
}