C++ 中的 "."，"->"，":" 和 "::"运算符介绍
在C++中，"."、"->"、":"和"::"都是运算符
. 点运算符或成员访问运算符。
-> 箭头运算符或成员指针访问运算符。
: 冒号运算符或成员初始化列表符号。
:: 作用域解析运算符或命名空间限定符。
它们的使用场景也各有不同。需要根据具体情况来选择使用哪个运算符。
"." 运算符和 "->" 运算符都是用于访问类的成员变量或成员函数，区别在于 "." 运算符用于对象本身（即实例化后的变量），而 "->" 运算符用于指向对象的指针；":" 运算符用于子类构造函数中初始化父类成员变量，主要用于继承关系中；"::" 运算符用于访问命名空间、全局变量或静态成员变量。
"." 运算符
点运算符或成员访问运算符，用于访问一个对象的成员变量或成员函数。例如：
//“.” 点运算符示例
#include <iostream>
using namespace std;
class Person {
public:
string name;
int age;
void printInfo() {
cout << "name: " << name << ", age: " << age << endl;
}
};
int main() {
Person p;
p.name = "Tom";
p.age = 18;
p.printInfo();
return 0;
}
输出结果为：
name: Tom, age: 18
在这个例子中，我们先定义了一个类 Person，它有两个成员变量 name 和 age，还有一个成员函数 printInfo()。然后在 main 函数中创建了一个 Person 类型的对象 p，通过使用 "." 运算符来给成员变量赋值，并调用成员函数进行输出。
"." 运算符有多种用法
1. 访问类的成员变量或成员函数：
#include <iostream>
using namespace std;
class Person {
public:
std::string name;
int age;
void sayHello() { cout << "Hello, my name is " << name << "." << endl; }
};
int main() {
Person p;
p.name = "Tom";
p.age = 20;
p.sayHello();
}
在上述示例中，我们定义了一个 Person 类，使用 "." 运算符可以访问其成员变量 name 和 age，以及成员函数 sayHello()。
2. 访问结构体的成员变量或成员函数：
#include <iostream>
#include <math.h>
using namespace std;
struct Point {
double x;
double y;
double distance() { return sqrt(x * x + y * y); }
};
int main() {
Point p = {3, 4};
double d = p.distance();
cout << "Distance: " << d <<endl;
}
在上述示例中，我们定义了一个 Point 结构体，使用 "." 运算符可以访问其成员变量 x 和 y，以及成员函数 distance()。
3. 调用类的静态函数或访问静态变量：
#include <iostream>
using namespace std;
class MyClass {
public:
static int count;
static void printCount() { cout << count << endl; }
};
int MyClass::count = 10; //静态变量需要在类定义外进行初始化
int main() {
MyClass::count++;
MyClass::printCount();
return 0;
}
在上述示例中，我们使用 "." 运算符调用了 MyClass 类的静态函数 printCount() 和访问了其静态变量 count。
需要注意的是，在访问静态成员变量和调用静态成员函数时，不需要实例化类对象。
4. 访问命名空间中的变量或函数：
#include <iostream>
using namespace std;
namespace MyNamespace {
int x;
void foo() { cout << "Hello from MyNamespace!" << endl; }
};
int main() {
MyNamespace::x = 10;
MyNamespace::foo();
return 0;
}
在上述示例中，我们使用 "." 运算符访问了自定义命名空间 MyNamespace 中的变量 x 和函数 foo()。
在 C++ 中，"." 运算符主要用于访问类的成员和结构体的成员，以及调用静态函数和访问静态变量。另外，在命名空间中也可以使用 "." 运算符访问其成员
"->" 运算符
箭头运算符或成员指针访问运算符，用于访问指针所指向对象的成员变量或成员函数。例如：
//“->” 箭头运算符示例：
//“->” 箭头运算符示例
#include <iostream>
using namespace std;
class Person {
public:
string name;
int age;
void printInfo() {
cout << "name: " << name << ", age: " << age << endl;
}
};
int main() {
Person *p = new Person();
p->name = "Tom";
p->age = 18;
p->printInfo();
delete p;
return 0;
}
输出结果：
name: Tom, age: 18
在这个例子中，我们使用了指针来动态分配内存并创建一个 Person 类型的对象，然后通过 "->" 运算符来给成员变量赋值，并调用成员函数进行输出。
"->"运算符有多种用法
1. 访问类的成员变量或成员函数：
#include <iostream>
using namespace std;
class Person {
public:
std::string name;
int age;
void sayHello() { cout << "Hello, my name is " << name << "." << endl; }
};
int main() {
Person* p = new Person();
p->name = "Tom";
p->age = 20;
p->sayHello();
return 0;
}
在上述示例中，我们定义了一个 Person 类，并使用 new 关键字创建了一个指向 Person 对象的指针 p。使用 "->" 运算符可以访问其成员变量 name 和 age，以及成员函数 sayHello()。
2. 访问结构体的成员变量或成员函数：
#include <iostream>
#include <math.h>
using namespace std;
struct Point {
double x;
double y;
double distance() { return sqrt(x * x + y * y); }
};
int main() {
Point* p = new Point{3, 4};
double d = p->distance();
cout << "Distance: " << d << endl;
return 0;
}
在上述示例中，我们定义了一个 Point 结构体，并使用 new 关键字创建了一个指向 Point 对象的指针 p。使用 "->" 运算符可以访问其成员变量 x 和 y，以及成员函数 distance()。
3. 调用类的静态函数或访问静态变量：
#include <iostream>
using namespace std;
class MyClass {
public:
static int count;
static void printCount() { cout << count << endl; }
};
int MyClass::count = 10; //静态变量需要在类定义外进行初始化
int main() {
MyClass* p = new MyClass();
p->count++;
p->printCount();
return 0;
}
在上述示例中，我们使用 new 关键字创建了一个指向 MyClass 对象的指针 p。使用 "->" 运算符调用了 MyClass 类的静态函数 printCount() 和访问了其静态变量 count。
在 C++ 中，"->" 运算符主要用于操作指针访问对象的成员，包括类和结构体的成员、静态函数和静态变量。由于指针是间接引用的，因此必须使用 "->" 运算符来访问指针所指向的对象的成员。
":" 运算符
冒号运算符或成员初始化列表符号，用于初始化子类构造函数中父类的成员变量。例如：
//冒号运算符示例
#include <iostream>
using namespace std;
class Base {
public:
int value;
Base(int x) : value(x) {}
};
class Derived : public Base {
public:
Derived(int x, int y) : Base(x), member(y) {}
int member;
};
int main() {
Derived d(1, 2);
cout << "Base value: " << d.value << ", Derived member: " << d.member << endl;
return 0;
}
输出结果为：
Base value: 1, Derived member: 2
在这个例子中，我们先定义了一个基类 Base，它有一个成员变量 value。然后定义一个子类 Derived，它继承自 Base，并有一个额外的成员变量 member。在 Derived 的构造函数中，使用了 ":" 运算符来初始化基类的成员变量 value。
":" 运算符有多种用法
1. 用于初始化成员变量
在类的构造函数中，可以使用 ":" 运算符来初始化成员变量。例如：
#include<iostream>
using namespace std;
class MyClass {
public:
int a,b,c; // 成员变量
MyClass(int x, int y, int z):a(x), b(y), c(z){} // 构造函数
};
int main() {
MyClass obj(1, 2, 3); // 创建对象并初始化成员变量
cout << "a: " << obj.a << endl;
cout << "b: " << obj.b << endl;
cout << "c: " << obj.c << endl;
return 0;
}
在上面的示例中，我们定义了一个名为MyClass的类，并声明了三个成员变量a、b和c。然后我们定义了一个构造函数，使用:运算符对成员变量进行初始化。在main函数中，我们创建了一个MyClass对象obj，并将参数1、2、3传递给构造函数，这样就完成了对成员变量的初始化。
需要注意的是，在使用:运算符初始化成员变量时，成员变量的顺序应该与类定义中声明的顺序相同。
2. 用于调用父类的构造函数
如果一个子类继承自一个父类，那么在定义子类的构造函数时，可以使用 ":" 运算符来调用父类的构造函数。例如：
#include <iostream>
using namespace std;
class Parent {
public:
Parent(int x) {
cout << "Parent constructor called with parameter " << x << endl;
}
};
class Child : public Parent {
public:
Child(int y) : Parent(y) {
cout << "Child constructor called with parameter " << y << endl;
}
};
int main() {
Child c(10);
return 0;
}
在这个示例中，我们定义了两个类：Parent和Child。Child是从Parent公开派生的。
在Child类的构造函数中，我们通过使用":"运算符来调用Parent类的构造函数，并将参数y传递给它。
在主函数中，我们创建了一个Child对象，并将值10传递给它。当Child对象被创建时，它会调用Child的构造函数，该构造函数又调用其父类Parent的构造函数。
将在控制台上输出
Child constructor called with parameter 10
Parent constructor called with parameter 10
3. 用于标识基类访问限定符
在派生类中，可以使用 ":" 运算符将基类的 public、protected 或 private 访问限定符进行分类。例如：
#include <iostream>
using namespace std;
class Base {
public:
int public_var;
protected:
int protected_var;
private:
int private_var;
};
class Derived : public Base {
public:
void setValues() {
public_var = 1; // 可以访问公有成员
protected_var = 2; // 可以访问保护成员
// private_var = 3; 不能访问私有成员
}
};
int main() {
Derived d;
d.setValues();
cout << "Public variable: " << d.public_var << endl;
// cout << "Protected variable: " << d.protected_var << endl; 不能访问
// cout << "Private variable: " << d.private_var << endl; 不能访问
return 0;
}
在这个例子中，定义了两个类：Base和Derived。Derived公开继承自Base。在Derived中，定义了一个setValues函数，它可以访问Base类的公有和保护成员。通过使用":"运算符，可以指定Derived从Base中继承的成员变量的访问权限。在这种情况下，将public_var声明为公有的，而将protected_var声明为受保护的。这意味着Derived和Base之间的关系现在是一个公开继承的关系，其中Derived可以访问Base的公有成员和受保护成员，但不能访问其私有成员。在main函数中，创建了Derived的一个实例，并调用setValues函数来设置public_var和protected_var的值。然后打印出public_var的值1：
Public variable: 1
总之，":" 运算符在 C++ 中有多种用途，其中最常见的是用于初始化成员变量和调用父类的构造函数。
"::" 运算符
作用域解析运算符或命名空间限定符，用于访问命名空间、全局变量或静态成员变量。例如：
//作用域解析运算符
#include <iostream>
using namespace std;
namespace MyNamespace {
int a = 10;
}
int main() {
cout << "MyNamespace::a = " << MyNamespace::a << endl;
return 0;
}
输出结果为：
MyNamespace::a = 10
在这个例子中，我们首先定义了一个命名空间 MyNamespace，其中包含一个全局变量 a。然后在 main 函数中使用 "::" 运算符来访问该命名空间中的变量。
"::" 运算符的多种用法
1. 访问命名空间中的变量或函数：
#include <iostream>
//using namespace std;
// 自定义命名空间
namespace MyNamespace {
int add(int a, int b) { return a + b; }
};
int main() {
std::cout << "Hello World!" << std::endl; // 访问 std 命名空间中的 cout 对象
int result = MyNamespace::add(2, 3); //访问自定义命名空间中的函数
std::cout << "result = " << result << std::endl;
return 0;
}
2. 访问类中的静态成员变量或静态成员函数：
#include <iostream>
using namespace std;
class MyClass {
public:
static int count;
static void printCount() { cout << count << endl; }
};
int MyClass::count = 10; //静态变量需要在类定义外进行初始化
int main() {
MyClass::count++; // 访问 MyClass 类中的 count 静态成员变量
MyClass::printCount(); // 访问 MyClass 类中的 printCount 静态成员函数
return 0;
}
3. 访问全局变量或函数：
#include <iostream>
using namespace std;
int global_var = 10; // 全局变量
void printGlobalVar() { // 全局函数
cout << "Global variable: " << global_var << endl;
}
class MyClass {
public:
void printGlobalVar() { // 成员函数
int global_var = 5; // 局部变量
cout << "Local variable: " << global_var << endl;
cout << "Global variable: " << ::global_var << endl; // 使用"::"运算符访问全局变量
::printGlobalVar(); // 使用"::"运算符访问全局函数
}
};
int main() {
MyClass myObj;
myObj.printGlobalVar();
return 0;
}
在这个例子中，定义了一个全局变量global_var和一个全局函数printGlobalVar。然后定义了一个MyClass类，并在其中定义了一个成员函数printGlobalVar。在printGlobalVar函数中，定义了一个名为global_var的局部变量，并使用"::"运算符来访问全局变量global_var和全局函数printGlobalVar。在main函数中，创建了一个MyClass对象myObj，并调用其printGlobalVar函数进行测试。运行程序后，它将打印出局部变量的值、全局变量的值以及全局函数的输出：
Local variable: 5
Global variable: 10
Global variable: 10
在上述示例中，我们可以看到 "::" 运算符被用于访问不同作用域中的变量、函数或静态成员。
附录
C++中的运算符优先级及结合性
C++ Operator Precedence - cppreference.com
C++中::和:， .和->的作用和区别? C++中::和:， .和->的作用和区别?
作用域符解析c++入门学习篇（1）之：：作用域符解析 - 知乎
C++中双冒号::的使用场景C++中双冒号::的使用场景 - 知乎