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C++初阶学习第五弹——类与对象（下）

news 2026/2/9 11:12:33

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

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。

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;//OKcout << 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。