C++《类和对象》(中)

在之前C++《类和对象》（上）中我们初步了解了类的相关概念，学习了类的定义和类的实例化等，在本篇中我们将进行学习类的相关知识，将会学习到类当中的6大默认成员函数，以及结合相关的知识实现一个日期类，接下来就开始本篇的学习吧！！！

---

1.类的默认成员函数

默认成员函数就是用户没有显式实现，编译器会自动生成的成员函数称为默认成员函数。

一个类，我们不写的情况下编译器会默认生成以下6个默认成员函数，需要注意的是这6个中最重要的是前4个，最后两个取地址重载不重要，我们稍微了解⼀下即可。其次就是C++11以后还会增加两个默认成员函数，移动构造和移动赋值，这个我们后面再讲解。默认成员函数很重要，也比较复杂，我们要从两个方面去学习：

• 第一：我们不写时，编译器默认生成的函数行为是什么，是否满足我们的需求。
• 第二：编译器默认生成的函数不满足我们的需求，我们需要自己实现，那么如何自己实现？

 1.1构造函数

首先来了解构造函数的定义
构造函数是特殊的成员函数，需要注意的是，构造函数虽然名称叫构造，但是构造函数的主要任务并不是开空间创建对象(我们常使用的局部对象是栈帧创建时，空间就开好了)，而是对象实例化时初始化对象。构造函数的本质是要替代我们以前Stack和Date类中写的Init函数的功能，构造函数自动调用的特点就完美的替代的了Init。

接下来就来了解构造函数是如何创建的，在此之前就要了解构造函数的相关概念
函数名与类名相同且无返回值。

#include<iostream>;

using namespace std;
class Date
{
public:
	Date(int year, int month, int day)
	{
		_year = year;
		_mouth = month;
		_day = day;
	}
	void Print()
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}


private:
	int _year;
	int _mouth;
	int _day;
};

 在以上Date类中的Date函数就是构造函数，函数Date函数名和类名相同并且无返回值

类的构造函数其实是支持函数重载的，就例如以上Date类的构造函数就可以有多个，只要符合函数重载即可

#include<iostream>;

using namespace std;
class Date
{
public:
	Date(int year, int month, int day)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	
	Date()
	{
		_year = 1;
		_month = 1;
		_day = 1;
	}

	void Print()
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}


private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

在此构造函数最重要的特点就是在对象实例化时系统会自动调用对应的构造函数，而不再需要像之前类中的Init函数需要我们自己去调用

就例如以上的Date类，在创建出Date类型的对象d1，d2时就系统就会自动调用构造函数Date

#include<iostream>;

using namespace std;
class Date
{
public:
	Date(int year, int month, int day)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	
	Date()
	{
		_year = 1;
		_month = 1;
		_day = 1;
	}

	void Print()
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}


private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main()
{
	Date d1;
	Date d2(2024, 8, 11);
	
	d1.Print();
	d2.Print();


	return 0;
}

注：当在类实例化时无参数时，创建的对象后不能加(),C++规定如此  

以上代码输出结果如下所示： 

在此在构造函数中还要了解一种函数叫做默认构造函数，那么默认构造函数的特点是什么呢？

无参构造函数、全缺省构造函数、我们不写构造时编译器默认生成的构造函数，都叫做默认构造函
数。但是这三个函数有且只有一个存在，不能同时存在。

在此无参构造函数和全缺省构造函数都很容易理解，最主要是编译器默认生成的构造函数在此之前我们都没有了解过，它的特点是什么样的呢？
如果类中没有显式定义构造函数（显示定义构造函数就是类当中我们定义的构造函数不是无参构造函数和全缺省构造函数），则C++编译器会自动生成一个无参的默认构造函数，一旦用户显式定义编译器将不再生成。

注：无参构造函数和全缺省构造函数虽然构成函数重载，但是调用时会存在歧义。所以这两个函数不能同时存在 。要注意不要把默认构造函数就认为是编译器默认生成那个叫默认构造，这种理解是错误的，无参构造函数、全缺省构造函数也是默认构造，总结一下就是不传实参就可以调
⽤的构造就叫默认构造。

我们不写，编译器默认生成的构造，对内置类型成员变量初始化是不确定的，初始化成什么样是看编译器的。对于自定义类型成员变量，要求调用这个成员变量的默认构造函数初始化。如果这个成员变量，没有默认构造函数，那么就会报错，我们要初始化这个成员变量，需要用初始化列表才能解决，初始化列表，我们下个章节再细细讲解。

说明：C++把类型分成内置类型(基本类型)和自定义类型。内置类型就是语言提供的原生数据类型，如：int/char/double/指针等，自定义类型就是我们使用class/struct等关键字自己定义的类型。

#include<iostream>
using namespace std;
typedef int STDataType;
class Stack
{
public:
	Stack(int n = 4)
	{
		_a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * n);
		if (nullptr == _a)
		{
			perror("malloc申请空间失败");
			return;
		}
		_capacity = n;
		_top = 0;
	}
	// ...
private:
	STDataType* _a;
	size_t _capacity;
	size_t _top;
};
// 两个Stack实现队列
class MyQueue
{
public:
	//编译器默认⽣成MyQueue的构造函数调⽤了Stack的构造，完成了两个成员的初始化
private:
	Stack pushst;
	Stack popst;
};
int main()
{
	Stack pushst;
	MyQueue mq;
	return 0;
}

例如在以上代码中先创建类Stack，因为Stack内的成员变量都是内置类型，虽然我们在此不写默认构造编译器会自己生成但生成的不符合我们的要求因此Stack需要我们自己来实现默认构造。之后又创建了一个类MyQueue，在MyQueue内的成员变量为两个Stack类型的变量，因为Stack内有我们创建的默认构造函数，在此这两个变量为自定义类型成员变量所以在实例化出MyQueue类型的对象mq时就会调用Stack的的默认构造函数

在此若类Stack中的构造函数参数不为缺省参数，那么类Stack中就无默认构造函数，这时再实例化出MyQueue类型的对象mq时编译器就会出现报错

构造函数总的来说有以下的特征：
1. 函数名与类名相同。
2. 无返回值。 (返回值啥都不需要给，也不需要写void，不要纠结，C++规定如此)
3. 对象实例化时系统会自动调用对应的构造函数。
4. 构造函数可以重载。
5. 如果类中没有显式定义构造函数，则C++编译器会自动生成⼀个无参的默认构造函数，一旦用户显式定义编译器将不再生成。 
6. 无参构造函数、全缺省构造函数、我们不写构造时编译器默认生成的构造函数，都叫做默认构造函数。但是这三个函数有且只有⼀个存在，不能同时存在。⽆参构造函数和全缺省构造函数虽然构成函数重载，但是调用时会存在歧义。要注意很多同学会认为默认构造函数是编译器默认⽣成那个叫默认构造，实际上无参构造函数、全缺省构造函数也是默认构造，总结⼀下就是不传实参就可以调⽤的构造就叫默认构造。
7. 我们不写，编译器默认生成的构造，对内置类型成员变量的初始化没有要求，也就是说是是否初始化是不确定的，看编译器。对于自定义类型成员变量，要求调用这个成员变量的默认构造函数初始化。如果这个成员变量，没有默认构造函数，那么就会报错，我们要初始化这个成员变量，需要用初始化列表才能解决，初始化列表，我们下个章节再细细讲解。

1.2 析构函数

析构函数与构造函数功能相反，析构函数不是完成对对象本身的销毁，而是完成对象中的资源清理工作。比如局部对象是存在栈帧的，函数结束栈帧销毁，他就释放了，不需要我们管，C++规定对象在销毁时会自动调用析构数，完成对象中资源的清理释放工作。析构函数的功能类比我们之前Stack实现的Destroy功能，而像Date没有Destroy，其实就是没有资源需要释放，所以严格说Date是不需要析构函数的。

首先先来了解析构函数结构上的特征：
析构函数名是在类名前加上字符 ~同时跟构造类似无参数无返回值。

例如在以下的类Stack中在构造函数中使用malloc申请了n个大小为int的内存空间，所以类Stack中就需要创建析构函数~Stack来完成资源清理的工作

注意：与构造函数不同，一个类只能有一个析构函数。

#include<iostream>
using namespace std;

typedef int STDataType;
class Stack
{
public:
	Stack(int n=4 )
	{
		_a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * n);
		if (nullptr == _a)
		{
			perror("malloc申请空间失败");
			return;
		}
		_capacity = n;
		_top = 0;
	}
	// ...

	~Stack()
	{
		cout << "~Stack()" << endl;
		free(_a);
		_a = nullptr;
		_top = _capacity = 0;
	}
private:
	STDataType* _a;
	size_t _capacity;
	size_t _top;
};

在析构函数中若我们显示的写析构函数那么是否和构造函数一样系统会自动调用默认析构函数吗？

确实是这样的当我们没有显示的写析构函数时系统会自己动生成默认的析构函数。并且在此跟构造函数类似，我们不写编译器自动生成的析构函数对内置类型成员不做处理，自定类型成员会调用他的析构函数。

因此在这些特点下，在以上类Stack中由于该类的成员变量都是内置类型这时如果没有自己写析构函数编译器对内置类型会不做处理，因为该类中的成员变脸是指针并且指向资源不进行清理就会造成内存泄漏

#include<iostream>
using namespace std;
typedef int STDataType;
class Stack
{
public:
	Stack(int n=4 )
	{
		_a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * n);
		if (nullptr == _a)
		{
			perror("malloc申请空间失败");
			return;
		}
		_capacity = n;
		_top = 0;
	}
	// ...

	~Stack()
	{
		cout << "~Stack()" << endl;
		free(_a);
		_a = nullptr;
		_top = _capacity = 0;
	}
private:
	STDataType* _a;
	size_t _capacity;
	size_t _top;
};
// 两个Stack实现队列
class MyQueue
{
public:
	~MyQueue()
	{

	}
	//编译器默认⽣成MyQueue的构造函数调⽤了Stack的构造，完成了两个成员的初始化
private:
	Stack pushst;
	Stack popst;
};
int main()
{
	Stack st;
	MyQueue mq;
	return 0;
}

而像以上类MyQueue中成员变量都是自定义类型时但我们没有显示写析构函数时，会调用成员变量的析构函数，并且就算我们显示写了析构函数都会调用成员变量的析构函数，也就是说自定义类型成员无论什么情况都会自动调用析构函数。

对象生命周期结束时，系统会自动调用析构函数，并且若一个局部域的多个对象，C++规定后定义的先析构。

因此在以上代码中先定义Stack st后定义MyQueue mq,在整个main函数结束时会先调用mq的析构函数再调用st的析构函数

那么析构函数相比Destory有什么优点呢？来看以上示例

在算法题——20. 有效的括号 - 力扣（LeetCode）中通过以下代码对比一下用C++和C实现的Stack解决括号匹配问题，我们发现有了构造函数和析构函数确实方便了很多，不会再忘记调用Init和Destory函数了，也方便了不少。

#include<iostream>
using namespace std;
// ⽤最新加了构造和析构的C++版本Stack实现
bool isValid(const char* s) 
{
	Stack st;
	while (*s)
	{
		if (*s == '[' || *s == '(' || *s == '{')
		{
			st.Push(*s);
		}
		else
		{
			// 右括号⽐左括号多，数量匹配问题
			if (st.Empty())
			{
				return false;
			}
			// 栈⾥⾯取左括号
			char top = st.Top();
			st.Pop();
			// 顺序不匹配
			if ((*s == ']' && top != '[')
				|| (*s == '}' && top != '{')
				|| (*s == ')' && top != '('))
			{
				return false;
			}
		}
		++s;
	}
	// 栈为空，返回真，说明数量都匹配 左括号多，右括号少匹配问题
	return st.Empty();
}
// ⽤之前C版本Stack实现
bool isValid(const char* s) 
{
	ST st;
	STInit(&st);
	while (*s)
	{
		// 左括号⼊栈
		if (*s == '(' || *s == '[' || *s == '{')
		{
			STPush(&st, *s);
		}
		else // 右括号取栈顶左括号尝试匹配
		{
			if (STEmpty(&st))
			{
				STDestroy(&st);
				return false;
			}
			char top = STTop(&st);
			STPop(&st);
			// 不匹配
			if ((top == '(' && *s != ')')
				|| (top == '{' && *s != '}')
				|| (top == '[' && *s != ']'))
			{
				STDestroy(&st);
				return false;
			}
		}
		++s;
	}
	// 栈不为空，说明左括号⽐右括号多，数量不匹配
	bool ret = STEmpty(&st);
	STDestroy(&st);
	return ret;
}

析构函数总的来说有以下的特征：
1. 析构函数名是在类名前加上字符 ~。
2. 无参数无返回值。 (这里跟构造类似，也不需要加void)
3. 一个类只能有⼀个析构函数。若未显式定义，系统会自动生成默认的析构函数。
4. 对象生命周期结束时，系统会自动调用析构函数。
5. 跟构造函数类似，我们不写编译器自动生成的析构函数对内置类型成员不做处理，自定类型成员会调用他的析构函数。
6. 还需要注意的是我们显示写析构函数，对于自定义类型成员也会调用他的析构，也就是说自定义类型成员无论什么情况都会自动调用析构函数。
7. 如果类中没有申请资源时，析构函数可以不写，直接使用编译器生成的默认析构函数，如Date；如果默认生成的析构就可以用，也就不需要显示写析构，如MyQueue；但是有资源申请时，⼀定要自己写析构，否则会造成资源泄漏，如Stack。
8. ⼀个局部域的多个对象，C++规定后定义的先析构。

1.3拷贝构造函数

如果⼀个构造函数的第⼀个参数是自身类类型的引用，且任何额外的参数都有默认值，则此构造函数也叫做拷贝构造函数，也就是说拷贝构造是⼀个特殊的构造函数。

首先先来了解拷贝构造函数结构上的特征：
拷贝构造函数是构造函数的⼀个重载。

例如以下日期类Date:

#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
//以下函数就为拷贝构造函数
	Date(const Date& d)
	{
		_year = d._year;
		_month = d._month;
		_day = d._day;
	}
//以下函数不为拷贝构造，函数是传址调用，这时是普通构造
    Date(Date* d)
    {
    _year = d->_year;
    _month = d->_month;
    _day = d->_day;
    }
	
	void Print()
	{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main()
{
	Date d1(2024, 8, 29);
	// 这⾥可以完成拷⻉，但是不是拷⻉构造，只是⼀个普通的构造
	Date d2(&d1);
    d2.Print();
	//这样写是拷⻉构造，通过同类型的对象初始化构造
	Date d3(d1);
	d3.Print();
	// 也可以这样写，这⾥也是拷⻉构造
	Date d4 = d1;
	d4.Print();

	return 0;
}

在以上日期类Date中参数为const Date&d的函数就为拷贝构造函数，在此就可以看出该函数是构造函数Date的重载函数，在此你可能会有一个疑问就是为什么拷贝构造函数中的参数是类类型对象的引用呢？

接下来就来解答你的疑问，在拷贝构造中使用传值方式编译器直接报错，因为语法逻辑上会引发无穷递归调用。

在C++中规定自定义类型对象进行拷贝行为必须调用拷贝构造，因此在以上的拷贝构造函数Date中如果函数的参数为传值调用时到会再调用拷贝构造，之后就会形成无穷调用

那么当拷贝构造函数中能有多个参数吗？
拷贝构造函数也可以多个参数，但是第一个参数必须是类类型对象的引用，后面的参数必须有缺省值。

其实在当我们未显式定义拷贝构造，编译器会生成自动生成拷贝构造函数。但是自己动生成的拷贝构造对内置类型成员变量会完成值拷贝/浅拷贝(一个字节一个字节的拷贝)，对自定义类型成员变量会调用他的拷贝构造

例如以下的类Stack

#include<iostream>
using namespace std;
typedef int STDataType;
class Stack
{
public:
	Stack(int n = 4)
	{
		_a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * n);
		if (nullptr == _a)
		{
			perror("malloc申请空间失败");
			return;
		}
		_capacity = n;
		_top = 0;
	}
	Stack(const Stack& st)
	{
		// 需要对_a指向资源创建同样⼤的资源再拷⻉值
		_a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * st._capacity);
		if (nullptr == _a)
		{
			perror("malloc申请空间失败!!!");
			return;
		}
		memcpy(_a, st._a, sizeof(STDataType) * st._top);
		_top = st._top;
		_capacity = st._capacity;
	}
	void Push(STDataType x)
	{
		if (_top == _capacity)
		{
			int newcapacity = _capacity * 2;
			STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(_a, newcapacity *
				sizeof(STDataType));
			if (tmp == NULL)
			{
				perror("realloc fail");
				return;
			}
			_a = tmp;
			_capacity = newcapacity;
		}
		_a[_top++] = x;
	}
	~Stack()
	{
		cout << "~Stack()" << endl;
		free(_a);
		_a = nullptr;
		_top = _capacity = 0;
	}
private:
	STDataType* _a;
	size_t _capacity;
	size_t _top;
};
int main()
{
	Stack st1;
	
	// Stack不显⽰实现拷⻉构造，⽤⾃动⽣成的拷⻉构造完成浅拷⻉
	// 会导致st1和st2⾥⾯的_a指针指向同⼀块资源，析构时会析构两次，程序崩溃
	Stack st2 = st1;
	
	return 0;
}

在类Stack中的拷贝构造是进行的是深拷贝，如果我们没有显示写拷贝构造函数就会使得在调用拷贝构造时会让两个示例化的类对象中的_a指针指向同一块内存空间，这时在main函数栈帧结束时进行类对象的析构时就会free两次，这时程序就会奔溃

在以上的拷贝构造函数中函数的参数都是使用const引用这又是为什么呢，要解释这个问题就来看以下示例

#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	Date(const Date& d)
	{
		_year = d._year;
		_month = d._month;
		_day = d._day;
	}
	
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

Date Fun()
{
	Date ret;
	return ret;
}

int main()
{
	Date d(Fun());

	return 0;
}

在以上代码中当调用Fun函数时函数内会创建一个Date类型的的对象ret，由于函数Fun的返回值传值返回，因此该函数在返回的是ret的拷贝，这时该返回值就为临时对象。创建Date类型对象d时会使用拷贝构造，但这时Fun()是临时对象，由于临时对象具有常性，因此在调用拷贝构造是如果拷贝构造函数的参数不为const引用就会出现临时对象传值给非const参数，在此就会出现权限的放大

因此为了避免出现以上示例中权限放大因此在类中的拷贝构造的参数都加上const

在拷贝构造函数中是否要显示写其实和类成员变量是内置类型还是自定义类型关系不大，就主要是要看成员变量是否指向什么资源，如果有指向资源就需要显示写析构函数

#include<iostream>
using namespace std;
typedef int STDataType;
class Stack
{
public:
	Stack(int n = 4)
	{
		_a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * n);
		if (nullptr == _a)
		{
			perror("malloc申请空间失败");
			return;
		}
		_capacity = n;
		_top = 0;
	}
	Stack(const Stack& st)
	{
		// 需要对_a指向资源创建同样⼤的资源再拷⻉值
		_a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * st._capacity);
		if (nullptr == _a)
		{
			perror("malloc申请空间失败!!!");
			return;
		}
		memcpy(_a, st._a, sizeof(STDataType) * st._top);
		_top = st._top;
		_capacity = st._capacity;
	}
	void Push(STDataType x)
	{
		if (_top == _capacity)
		{
			int newcapacity = _capacity * 2;
			STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(_a, newcapacity *
				sizeof(STDataType));
			if (tmp == NULL)
			{
				perror("realloc fail");
				return;
			}
			_a = tmp;
			_capacity = newcapacity;
		}
		_a[_top++] = x;
	}
	~Stack()
	{
		cout << "~Stack()" << endl;
		free(_a);
		_a = nullptr;
		_top = _capacity = 0;
	}
private:
	STDataType* _a;
	size_t _capacity;
	size_t _top;
};

// 两个Stack实现队列
class MyQueue
{
public:
private:
	Stack pushst;
	Stack popst;
};
int main()
{
	MyQueue mq1;
	// MyQueue⾃动⽣成的拷⻉构造，会⾃动调⽤Stack拷⻉构造完成pushst/popst
	// 的拷⻉，只要Stack拷⻉构造⾃⼰实现了深拷⻉，他就没问题
	MyQueue mq2 = mq1;
	
	return 0;
}

例如就在以上代码中的类MyQueue的成员变量都是自定义类型Stack，这时在main函数中先创建对象mq1，之后再创建mq2这时拷贝mq1，这时编译器就会自动生成的拷贝构造会调用Stack的拷贝构造

注：在自定义类型中传值返回会产生一个临时对象也会调用拷贝构造，传引用返回，返回的是返回对象的别名(引用)，没有产生拷贝。但是如果返回对象是⼀个当前函数局部域的局部对象，函数结束就销毁了，那么使用用返回是有问题的，这时的引用相当于⼀个野引用，类似⼀个野指针⼀样。传引用返回可以减少拷贝，但是⼀定要确保返回对象，在当前函数结束后还在，才能用引用返回。

拷贝构造函数总的来说有以下的特征：

1. 拷贝构造函数是构造函数的⼀个重载。
2. 拷贝构造函数的第⼀个参数必须是类类型对象的引用，使用传值方式编译器直接报错，因为语法逻辑上会引发无穷递归调用。 拷贝构造函数也可以多个参数，但是第⼀个参数必须是类类型对象的引用，后面的参数必须有缺省值。
3. C++规定自定义类型对象进行拷贝行为必须调用拷贝构造，所以这里自定义类型传值传参和传值返回都会调用拷贝构造完成。
4. 若未显式定义拷贝构造，编译器会生成自动生成拷贝构造函数。自动生成的拷贝构造对内置类型成员变量会完成值拷贝/浅拷贝(⼀个字节⼀个字节的拷贝)，对自定义类型成员变量会调用他的拷贝构造。
5. 像Date这样的类成员变量全是内置类型且没有指向什么资源，编译器自动生成的拷贝构造就可以完成需要的拷贝，所以不需要我们显示实现拷贝构造。像Stack这样的类，虽然也都是内置类型，但是_a指向了资源，编译器自动生成的拷贝构造完成的值拷贝/浅拷贝不符合我们的需求，所以需要我们自己实现深拷贝(对指向的资源也进行拷贝)。像MyQueue这样的类型内部主要是自定义类型Stack成员，编译器自动生成的拷贝构造会调用Stack的拷贝构造，也不需要我们显示实现MyQueue的拷贝构造。这里还有⼀个小技巧，如果⼀个类显示实现了析构并释放资源，那么他需要显示写拷贝构造，否则就不需要。
6. 传值返回会产生⼀个临时对象调用拷贝构造，传值引用返回，返回的是返回对象的别名(引用)，没有产生拷贝。但是如果返回对象是⼀个当前函数局部域的局部对象，函数结束就销毁了，那么使用引用返回是有问题的，这时的引用相当于⼀个野引用，类似⼀个野指针⼀样。传引用返回可以减少拷贝，但是⼀定要确保返回对象，在当前函数结束后还在，才能用引用返回。

1.4赋值运算符重载

在了解C++中赋值运算符的重载前首先要来了解运算符重载的相关概念

1.4.1运算符重载

在之前的学习中我们学习过了内置类型的使用，例如内置类型的加减乘除等，那么在类当中是否也存在运算符的使用？
其实当运算符被⽤于类类型的对象时，C++语⾔允许我们通过运算符重载的形式指定新的含义。C++规定类类型对象使⽤运算符时，必须转换成调⽤对应运算符重载，若没有对应的运算符重载，则会编译报错。

例如以下示例：

类date没有进行加法运算符的重载时，以下就回出现编译报错 

那么接下来我们就要来运算符重载的结构该如何来定义
在运算符的重载中我们要来学习一个新的关键字——operator。在学习运算符的重载首先要了解的是运算符重载是具有特殊名字的函数，他的名字是由operator和后⾯要定义的运算符共同构成。和其他函数⼀样，它也具有其返回类型和参数列表以及函数体。

那么运算符重载的函数参数参数的结构是什么样的呢？
其实重载运算符函数的参数个数和该运算符作用的运算对象数量⼀样多。⼀元运算符有⼀个参数，二元运算符有两个参数，⼆元运算符的左侧运算对象传给第一个参数，右侧运算对象传给第⼆个参数。

了解了以上运算符的特征后接下来就可以来尝试使用

#include<iostream>
using namespace std;

class year
{
public:
	int operator-( const year& d2)
	{
		return _year-d2._year;
	}

	year(int year=2024)
	{
		_year = year;
	}

private:
	int _year;
	
};

int main()
{
	year y1(2034);
	year y2(2024);
	cout<<y1 - y2<<endl;

	return 0;
}

这时你可能就会有疑问了，在以上的运算符重载当中不是说了重载运算符函数的参数个数和该运算符作用的运算对象数量⼀样多，那么以上opreator为什么只定义了一个参数呢？
在此要解释这个问题就要来了解运算符重载的另一个特征了

如果⼀个重载运算符函数是成员函数，则它的第⼀个运算对象默认传给隐式的this指针，因此运算符重载作为成员函数时，参数比运算对象少⼀个。

在使用运算符的重载时还有以下的注意事项
运算符重载以后，其优先级和结合性与对应的内置类型运算符保持⼀致。
不能通过连接语法中没有的符号来创建新的操作符：比如operator@。
 .*  ::  sizeof  ?:  . 注意以上5个运算符不能重载。(选择题里面常考，大家要记⼀下) 
重载操作符至少有一个类类型参数，不能通过运算符重载改变内置类型对象的含义，如： int
operator+(int x, int y)

1.4.2赋值运算符的重载

在了解了运算符重载的相关概念后接下来我们就可以开学习赋值运算符的重载了

赋值运算符的概念：
赋值运算符重载是⼀个默认成员函数，用于完成两个已经存在的对象直接的拷贝赋值，这里要注意跟拷贝构造区分，拷贝构造用于⼀个对象拷贝初始化给另⼀个要创建的对象。

在此的赋值运算符重载是⼀个运算符重载，但规定必须重载为成员函数。

在使用赋值运算符的重载时有以下的建议：
赋值运算重载的参数建议写成const 当前类类型引用，否则会传值传参会有拷贝 。并且有返回值时，建议写成当前类类型引用，引用返回可以提高效率，有返回值目的是为了支持连续赋值场景。

要理解以上的建议接下来就来看以下示例：

#include<iostream>
using namespace std;

class Date
{
public:
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	Date(const Date& d)
	{
		cout << " Date(const Date& d)" << endl;
		_year = d._year;
		_month = d._month;
		_day = d._day;
	}
	// 传引⽤返回减少拷⻉
	// d1 = d2;
	Date& operator=(const Date& d)
	{
		// 不要检查⾃⼰给⾃⼰赋值的情况
		if (this != &d)
		{
			_year = d._year;
			_month = d._month;
			_day = d._day;
		}
		// d1 = d2表达式的返回对象应该为d1，也就是*this
		return *this;
	}
	void Print()
	{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};


int main()
{
	Date d1(2024, 8, 30);
	Date d2(d1);
	Date d3(2024, 8, 31);

// 需要注意这⾥是拷⻉构造，不是赋值重载
// 请牢牢记住赋值重载完成两个已经存在的对象直接的拷⻉赋值
// ⽽拷⻉构造⽤于⼀个对象拷⻉初始化给另⼀个要创建的对象
	Date d4 = d3;

//在此以上我们实现的赋值运算符重载函数的返回值为类类型的引用才能支持以下的连续赋值
	d4 = d1=d2;

	return 0;
}

通过以上的示例就可以看出为什么赋值运算符重载的参数和返回值要使用类类型的引用

当我们没有在类当中显示的写赋值运算符的重载时，其实编译器的行为和未显示的写拷贝构造函数时类似，没有显式实现时，编译器会自动生成一个默认赋值运算符重载，对内置类型成员变量会完成值拷贝/浅拷贝(一个字节一个字节的拷贝)，对自定义类型成员变量会调用他的赋值重载函数。

#include<iostream>
using namespace std;
typedef int STDataType;
class Stack
{
public:
	Stack(int n = 4)
	{
		_a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * n);
		if (nullptr == _a)
		{
			perror("malloc申请空间失败");
			return;
		}
		_capacity = n;
		_top = 0;
	}
	Stack(const Stack& st)
	{
		// 需要对_a指向资源创建同样⼤的资源再拷⻉值
		_a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * st._capacity);
		if (nullptr == _a)
		{
			perror("malloc申请空间失败!!!");
			return;
		}
		memcpy(_a, st._a, sizeof(STDataType) * st._top);
		_top = st._top;
		_capacity = st._capacity;
	}
	Stack& operator=(const Stack& st)
	{
		// 需要对_a指向资源创建同样⼤的资源再拷⻉值
		_a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * st._capacity);
		if (nullptr == _a)
		{
			perror("malloc申请空间失败!!!");
			exit(1);
		}
		memcpy(_a, st._a, sizeof(STDataType) * st._top);
		_top = st._top;
		_capacity = st._capacity;
		return *this;
	}
	void Push(STDataType x)
	{
		if (_top == _capacity)
		{
			int newcapacity = _capacity * 2;
			STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(_a, newcapacity *
				sizeof(STDataType));
			if (tmp == NULL)
			{
				perror("realloc fail");
				return;
			}
			_a = tmp;
			_capacity = newcapacity;
		}
		_a[_top++] = x;
	}
	~Stack()
	{
		cout << "~Stack()" << endl;
		free(_a);
		_a = nullptr;
		_top = _capacity = 0;
	}
private:
	STDataType* _a;
	size_t _capacity;
	size_t _top;
};
// 两个Stack实现队列
class MyQueue
{
public:
private:
	Stack pushst;
	Stack popst;
};



int main()
{
	Stack st1;
	st1.Push(1);
	st1.Push(2);
	
	Stack st2;
	st1.Push(6);
	st1.Push(7);

	st2 = st1;


	MyQueue mq1;
	MyQueue mq2;
	
	 mq2 = mq1;
	return 0;
}

 以上运行输出的结构如下所示：

通过以上的输出结构就可以发现MyQueue在赋值运算符重载时调用的也是Stack的赋值运算符重载函数，这时通过以上的示例就可以得到以下的结论

像Date这样的类成员变量全是内置类型且没有指向什么资源，编译器自动生成的赋值运算符重载就可以完成需要的拷贝，所以不需要我们显示实现赋值运算符重载。像Stack这样的类，虽然也都是内置类型，但是_a指向了资源，编译器自动生成的赋值运算符重载完成的值拷贝/浅拷贝不符合我们的需求，所以需要我们自己实现深拷贝(对指向的资源也进行拷贝)。像MyQueue这样的类型内部主要是自定义类型Stack成员，编译器自动生成的赋值运算符重载会调用Stack的赋值运算符重载，也不需要我们显示实现MyQueue的赋值运算符重载。

其实这里还有⼀个小技巧，如果⼀个类显示实现了析构并释放资源，那么他就需要显示写赋值运算符重载，否则就不需要。 

赋值运算符的重载总的来说有以下的特征：
1. 赋值运算符重载是⼀个运算符重载，规定必须重载为成员函数。赋值运算重载的参数建议写成const 当前类类型引用，否则会传值传参会有拷贝
2. 有返回值，且建议写成当前类类型引用，引用返回可以提⾼效率，有返回值目的是为了⽀持连续赋值场景。
3. 没有显式实现时，编译器会自动生成⼀个默认赋值运算符重载，默认赋值运算符重载行为跟默认拷贝构造函数类似，对内置类型成员变量会完成值拷贝/浅拷贝(⼀个字节⼀个字节的拷贝)，对自义类型成员变量会调用他的赋值重载函数。
4. 像Date这样的类成员变量全是内置类型且没有指向什么资源，编译器自动生成的赋值运算符重载就可以完成需要的拷贝，所以不需要我们显示实现赋值运算符重载。像Stack这样的类，虽然也都是内置类型，但是_a指向了资源，编译器自动生成的赋值运算符重载完成的值拷贝/浅拷贝不符合我们的需求，所以需要我们自己实现深拷贝(对指向的资源也进行拷贝)。像MyQueue这样的类型内部主要是自定义类型Stack成员，编译器自动生成的赋值运算符重载会调用Stack的赋值运算符重载，也不需要我们显示实现MyQueue的赋值运算符重载。这里还有⼀个小技巧，如果⼀个类显示实现了析构并释放资源，那么他就需要显示写赋值运算符重载，否则就不需要。

 

1.4.3日期类的实现

在以上学习运算符的重载后，接下来我们来我们就来实现一个日期类，在日期类中我们要实现大于、等于、小于等的运算符重载，在此之后我们就可以来判断日期的大小，除了这些以外我们还要实现日期的加减乘除等
在此日期类的实现当中是将类的成员函数声明和定义分离，在此我们创建两个文件Date.cpp和Date.h来分别实现声明和定义，接下来先来实现日期类的整体框架

#include<iostream>
#include<assert.h>

using namespace std;

class Date
{
	
public:
//构造函数
	Date(int year=1, int month=1, int day=1);
//打印日期
	void Print();

//日期比较
	bool operator<(const Date& d);
	bool operator<=(const Date& d);
	bool operator>(const Date& d);
	bool operator>=(const Date& d);
	bool operator==(const Date& d);
	bool operator!=(const Date& d);

//日期加减天数
	Date& operator+=(int day);
	Date operator+(int day);
	Date& operator-=(int day);
	Date operator-(int day);
	Date& operator++();
	Date operator++(int);
	Date& operator--();
	Date operator--(int);
//日期减日期
	int operator-(const Date& d);

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

首先来实现日期类当中的构造函数和打印日期函数

Date::Date(int year, int mouth, int day)
{
	_year = year;
	_mouth = mouth;
	_day = day;
}

void Date::Print()
{
	cout << _year << "-" << _mouth << "-" << _day << endl;
}

接下来我们来实现日期之间的比较> >= < <=等的运算符重载函数

日期的比较首先是要比较年，年大的日期就大，当年相同时就进行月份的比较，年相同下月份大的日期就大，当年相同月份也相同时就进行天的比较，年相同月份相同下天大的日期就大 

按照以上的逻辑接下来就先来实现<的运算符重载函数

bool Date::operator<(const Date& d)
{
	if (_year < d._year)
	{
		return true;
	}
	if (_year == d._year && _month < d._month)
	{
		return true;
	}
	if (_year == d._year && _month == d._month && _day < d._day)
	{
		return true;
	}
	return false;
}

这时你了解了<实现的逻辑后接下来你可能会想那<= > >=这些也大致按照以上这种想法不就可以实现了吗？
确实是这样的，但每个运算符重载函数都这样实现代码就会显得比较冗余，其实我们可以先实现==的运算符重载函数，实现完< == 后就可以根据这些来实现其他的运算符重载函数了

bool Date::operator==(const Date& d)
{
	return _year == d._year && _month == d._month && _day == d._day;
}

bool Date::operator<=(const Date& d)
{
	return *this < d || *this == d;
}

bool Date::operator>(const Date& d)
{
	return !(*this <= d);
}

bool Date::operator>=(const Date& d)
{
	return *this > d || *this == d;
}

bool Date::operator!=(const Date& d)
{
	return !(*this == d);
}

接下来来实现日期的加减天数的函数

首先来实现+和+=的拷贝构造函数，在实现这两个函数的代码之前我们要先来分析一个日期加天数该如何得到最终的天数，以下就进行分析

例如以下示例：
当我们要计算2024年8月29日加100天之后的日期是什么就可以按照以下的方式来实现

在此就先将要加的天数全部加到原日期的天上，之后判断是否相加完后的日期天是否大于该日期对应的月份天数，若大于就将此时的日期月份加一之后再将原天数减去原月份对应的天数，之后一直重复以上的操作直到最终日期的天数小于该日期月份的天数

因此通过以上的分析要实现+ +=等的运算符重载函数首先要实现一个函数来得到月份对应的天数
在此我们将该函数命名为GatMonthDay ，函数的参数是原日期的年份，月份，天数，由于之后会频繁的调用该函数因此该函数就不将声明和定义分离，并且将以下的数组month使用static修饰这样该数组的生命周期就会变为整个程序，之后调用该函数就不再频繁的创建数组

#include<iostream>
#include<assert.h>

using namespace std;

class Date
{
	
public:
//构造函数
	Date(int year=1, int month=1, int day=1);
//打印日期
	void Print();

//日期比较
	bool operator<(const Date& d);
	bool operator<=(const Date& d);
	bool operator>(const Date& d);
	bool operator>=(const Date& d);
	bool operator==(const Date& d);
	bool operator!=(const Date& d);

//日期加减天数
	Date& operator+=(int day);
	Date operator+(int day);
	Date& operator-=(int day);
	Date operator-(int day);
	Date& operator++();
	Date operator++(int);
	Date& operator--();
	Date operator--(int);
//日期减日期
	int operator-(const Date& d);


//获取日期的月份的天数
	int GetMouthDay(int year, int month, int day)
	{
		assert(month > 0 && month<13);
		static int monthday[13] = { -1,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
    //判断是否为闰年
    //在此将判断月份是否为2月放在判断是否为闰年之前，这样就只有当日期的月份为2月时
    //才会进行&&右边的判断，这样能提高代码的效率，虽然提升很小但这是好的代码习惯
		if (month == 2 && ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || year % 400 == 0))
		{
			return 29;
		}
		return monthday[month];
	}

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

完成了以上日期月份的函数接下来我们就来+和+=的拷贝构造函数实现代码：

在此要注意+=使原日期发生了改变，因此在+=的拷贝构造函数中返回的是类类型的引用，在此函数返回可以减少拷贝

在+中原日期未发生改变，因此+的拷贝构造函数的返回值类型就为类类型 

Date& Date::operator+=(int day)
{
	_day += day;
	while (_day > GetMonthDay(_year, _month, _day))
	{
		_day -= GetMonthDay(_year, _month, _day);
		_month++;
    //判断此时日期的月份是否超过12月，是的话就将原日期的年份加一
		if (_month == 13)
		{
			_year++;
			_month = 1;
		}
	}
	return *this;
}


Date Date::operator+(int day)
{
	Date tmp = *this;
	tmp += day;
	return tmp;
}

接下来来实现-和-=的拷贝构造函数，在实现这两个函数的代码之前我们要先来分析一个日期减天数该如何得到最终的天数，以下就进行分析

例如以下示例：

当我们要计算2024年8月29日减100天之后的日期是什么就可以按照以下的方式来实现

在此就先将要加的天数全部减到原日期的天上，之后判断是否相加完后的日期天是否小于0，若小于就将此时的日期月份减一之后再将原天数加上去此时月份对应的天数，之后一直重复以上的操作直到最终日期的天数大于0得到的日期就为原日期减天数之后的日期

完成了以上分析接下来我们就来-和-=的拷贝构造函数实现代码：
在此要注意-=使原日期发生了改变，因此在-=的拷贝构造函数中返回的是类类型的引用，在此函数返回可以减少拷贝

在-中原日期未发生改变，因此-的拷贝构造函数的返回值类型就为类类型 

Date& Date::operator-=(int day)
{
	_day -= day;
	while (_day <= 0)
	{
		_mouth--;
    //判断月份是否为0，若为0就将年份减一，之后再将月份变为12
		if (_mouth == 0)
		{
			_year--;
			_mouth = 12;
		}
		_day += GetMouthDay(_year, _mouth, _day);

	}
	return *this;
}


Date Date::operator-(int day)
{
	Date tmp = *this;
	tmp -= day;
	return tmp;
}

接下来来实现前置++ 后置++ 前置-- 后置--等的赋值运算符重载函数

重载++运算符时，有前置++和后置++，运算符重载函数名都是operator++，无法很好的区分。
C++规定，后置++重载时，增加一个int形参，跟前置++构成函数重载，方便区分。重载++运算符时也和以上一样

//前置++
Date& Date::operator++()
{
	*this += 1;
	return *this;
}
//后置++
Date Date::operator++(int)
{
	Date tmp = *this;
	*this += 1;
	return tmp;
}

//前置--
Date& Date::operator--()
{
	*this -= 1;
	return *this;
}

//后置--
Date Date::operator--(int)
{
	Date tmp = *this;
	*this -= 1;
	return tmp;
}

接下来来实现日期减日期的函数

在此要得到日期减日期之后的差值天数该如何实现呢？
最简单的方法就是再创建一个日期的对象拷贝构造两个日期中对象中小的那么对象，再创建一个大的日期类的对象拷贝构造两个日期中大的那个对象，之后创建一个整型的变量并且先初始化为1。之后将小的那个日期类通过不断的调用++的运算符重载函数之后并且每次调用整型变量也加一，最终当大小两个日期类都相等时整型变量内的值就是原本两个日期之间的差值

在此在实现日期减日期的函数我们就用到了之前实现的日期的++的运算符重载，并且由于一开始我们不知道哪一个日期是小的日期；哪一个是大的日期，因此在一开始的将两个日期对象随意定义一个为为大日期，另一个为小日期，在这之后只需要将原来的两个日期对象进行比较就可以确定这两个中的大日期与伊奥日期，这时若两个日期对象的大小变量不符合实际情况就只需要重新进行一次赋值即可

以下就是求两个日期差值的函数：

int Date::operator-(const Date& d)
{
	Date max = *this;//大日期
	Date min = d;//小日期
	int flag = 1;
	if (*this < d)
	{
		max = d;
		min = *this;
		flag = -1;
	}
	int n = 0;
	while (min != max)
	{
		++min;
		++n;
	}
	return flag*n;
}

接下来来实现日期的流插入与流输出

在以上我们未实现日期对象的流插入与输出时，这时当我们要打印日期对象的信息时还需要通过调用日期类内的Print成员函数来实现，这样就会显得较为繁琐，那么我们就试着来来实现日期类的流输出

这时你可能会想到之前的日期函数我们都是定义为类的成员函数，那么流插入函数也定义为成员函数，形式如下所示：

void operator<<(ostream& out)
{
    out << d._year << "年" << d._mouth << "月" << d._day << "日" << endl;
}

注：在此之前我们使到的cout是ostream类型的对象，有因此以上的流输出函数的参数为ostream类型的对象

以上我们这样实现的日期流输出函数看上去可以实现我们的要求，但是我们仔细地分析就会发现存在很大地问题

问题是由于以上函数是类地成员函数，那么函数地第一个参数就一定是隐含地this指针，那么在我们使用该函数时就要是 d<<cout 这种形式，这就和之前我们学习的输出不同，因此这样实现就无法满足我们的要求了，那么有什么解决方法呢？

在此要实现正常格式的输出那么日期流输出运算符重载函数就不能再将该函数定义再类内，因为这样函数的参数第一个永远是this指针，那么就需要将该函数定义再类外，但这时又会有新的问题就是当我们将该函数定义在日期类外时就会造成在该函数内无法访问类当中的成员变量，那么这样该函数就无法实现我们的要求了。

要解决该问题在此有两种解决方法

第一种是在日期内部创建获取类内私有的成员变量的函数，函数的返回值就为这些成员变量，之后在日期流输出函数中就可以通过调用获取类内成员变量的函数来实现获取类内私有的变量

注：在此 Date().GetYear()等是使用到了匿名对象，该知识点在类和对象下种将会进行讲解

int Date::GetYear()
{
	return _year;
}
int Date::GetMonth()
{
	return _month;
}
int Date::GetDay()
{
	return _day;
}


void operator<<(ostream& out, const Date& d)
{
	out << Date().GetYear() << "年" << Date.GetMonth() << "月" << Date.GetDay() << "日" << endl;

}

第二种方法就是用到友元函数来实现，在此你可能会发出疑问：友元是什么？你不用慌张，在类和对象下中我们就会仔细地了解和学习友元的使用。在此我们只要了解友元是怎么使用的就行，让一个函数变为友元函数那么就相当于这个函数变为了类的朋友一样，就可以在函数的内部访问类的私有了

以上日期的流输出函数要让其变为友元函数只需要在日期类当中声明该函数

#include<iostream>
#include<assert.h>

using namespace std;

class Date
{
	friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);
    friend istream& operator>>(istream& in, Date& d);
public:
//构造函数
	Date(int year=1, int month=1, int day=1);
//打印日期
	void Print();

//日期比较
	bool operator<(const Date& d);
	bool operator<=(const Date& d);
	bool operator>(const Date& d);
	bool operator>=(const Date& d);
	bool operator==(const Date& d);
	bool operator!=(const Date& d);

//日期加减天数
	Date& operator+=(int day);
	Date operator+(int day);
	Date& operator-=(int day);
	Date operator-(int day);
	Date& operator++();
	Date operator++(int);
	Date& operator--();
	Date operator--(int);
//日期减日期
	int operator-(const Date& d);


//获取日期的月份的天数
	int GetMouthDay(int year, int month, int day)
	{
		assert(month > 0 && month<13);
		static int monthday[13] = { -1,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
    //判断是否为闰年
    //在此将判断月份是否为2月放在判断是否为闰年之前，这样就只有当日期的月份为2月时
    //才会进行&&右边的判断，这样能提高代码的效率，虽然提升很小但这是好的代码习惯
		if (month == 2 && ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || year % 400 == 0))
		{
			return 29;
		}
		return monthday[month];
	}

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

void operator<<(ostream& out, const Date& d)
{
	out << d._year << "年" << d._month << "月" << d._day << "日" << endl;
}

但以上的函数当我们同时输出多个日期类对象时就无法实现了，因此支持多个对象的同时流输出就需要再将以上函数修改为以下形式

ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d)
{
	out << d._year << "年" << d._month << "月" << d._day << "日" << endl;

	return out;
}

注：我们要知道的是流输出的结合性和赋值不同不是从右往左而是从左往右，例如以下的示例

流的输入函数与以上的函数类似，因此以下就直接展示：

ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d)
{
	out << d._year << "年" << d._month << "月" << d._day << "日" << endl;

	return out;
}

istream& operator>>(istream& in, Date& d)
{
	in >> d._year >> d._month >> d._day;

	return in;
}

接下来来实现对日期非法性的判断

bool Date::CheckDate()
{
	if (_month < 1 || _month>12 || _day > GetMonthDay(_year, _month, _day))
	{
		return false;
	}
	else
	{
		return true;
	}
}

完整日期类实现

Data.h

#include<iostream>
#include<assert.h>

using namespace std;

class Date
{
	friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);
	friend istream& operator>>(istream& in, Date& d);
public:
	Date(int year=1, int month=1, int day=1);
	void Print();
	bool CheckDate();

	bool operator<(const Date& d);
	bool operator<=(const Date& d);
	bool operator>(const Date& d);
	bool operator>=(const Date& d);
	bool operator==(const Date& d);
	bool operator!=(const Date& d);

	Date& operator+=(int day);
	Date operator+(int day);
	Date& operator-=(int day);
	Date operator-(int day);

	Date& operator++();
	Date operator++(int);
	Date& operator--();
	Date operator--(int);


	int operator-(const Date& d);


	/*int GetYear();
	int GetMonth();
	int GetDay();*/


	int GetMonthDay(int year, int month, int day)
	{
		assert(month > 0 && month<13);
		static int monthday[13] = { -1,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
		if (month == 2 && ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || year % 400 == 0))
		{
			return 29;
		}
		return monthday[month];
	}


private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

Date.cpp

#include"Date.h"


Date::Date(int year, int month, int day)
{
	_year = year;
	_month = month;
	_day = day;
	if (!CheckDate())
	{
		cout << "非法日期" <<"->";
	}
}

void Date::Print()
{
	cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}

bool Date::CheckDate()
{
	if (_month < 1 || _month>12 || _day > GetMonthDay(_year, _month, _day))
	{
		return false;
	}
	else
	{
		return true;
	}
}



bool Date::operator<(const Date& d)
{
	if (_year < d._year)
	{
		return true;
	}
	if (_year == d._year && _month < d._month)
	{
		return true;
	}
	if (_year == d._year && _month == d._month && _day < d._day)
	{
		return true;
	}
	return false;
}



bool Date::operator==(const Date& d)
{
	return _year == d._year && _month == d._month && _day == d._day;
}



bool Date::operator<=(const Date& d)
{
	return *this < d || *this == d;
}

bool Date::operator>(const Date& d)
{
	return !(*this <= d);
}

bool Date::operator>=(const Date& d)
{
	return *this > d || *this == d;
}

bool Date::operator!=(const Date& d)
{
	return !(*this == d);
}



Date& Date::operator+=(int day)
{
	_day += day;
	while (_day > GetMonthDay(_year, _month, _day))
	{
		_day -= GetMonthDay(_year, _month, _day);
		_month++;
		if (_month == 13)
		{
			_year++;
			_month = 1;
		}
	}
	return *this;

}

Date Date::operator+(int day)
{
	Date tmp = *this;
	tmp += day;
	return tmp;
}


Date& Date::operator-=(int day)
{
	_day -= day;
	while (_day <= 0)
	{
		_mouth--;
		if (_month == 0)
		{
			_year--;
			_month = 12;
		}
		_day += GetMonthDay(_year, _month, _day);

	}
	return *this;
}


Date Date::operator-(int day)
{
	Date tmp = *this;
	tmp -= day;
	return tmp;
}

//前置++
Date& Date::operator++()
{
	*this += 1;
	return *this;
}
//后置++
Date Date::operator++(int)
{
	Date tmp = *this;
	*this += 1;
	return tmp;
}

//前置--
Date& Date::operator--()
{
	*this -= 1;
	return *this;
}

//后置--
Date Date::operator--(int)
{
	Date tmp = *this;
	*this -= 1;
	return tmp;
}


int Date::operator-(const Date& d)
{
	Date max = *this;
	Date min = d;
	int flag = 1;
	if (*this < d)
	{
		max = d;
		min = *this;
		flag = -1;
	}
	int n = 0;
	while (min != max)
	{
		++min;
		++n;
	}
	return flag*n;
}



//int Date::GetYear()
//{
//	return _year;
//}
//int Date::GetMonth()
//{
//	return _month;
//}
//int Date::GetDay()
//{
//	return _day;
//}
//
//
//void operator<<(ostream& out, const Date& d)
//{
//	out << Date().GetYear() << "年" << Date.GetMonth() << "月" << Date.GetDay() << "日" << endl;
//
//}


ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d)
{
	out << d._year << "年" << d._month << "月" << d._day << "日" << endl;

	return out;
}

istream& operator>>(istream& in, Date& d)
{
	in >> d._year >> d._month >> d._day;
	if (!d.CheckDate())
	{
		cout << "非法日期" << endl;
	}
	return in;
}

1.5取地址运算符重载

1.5.1const成员函数

const成员函数的定义：
将const修饰的成员函数称之为const成员函数，const修饰成员函数放到成员函数参数列表的后面。

注：const实际修饰该成员函数隐含的this指针，表明在该成员函数中不能对类的任何成员进行修改。const 修饰Date类的Print成员函数，Print隐含的this指针由 Date* const this 变为 const
Date* const this

因此在类当中当成员函数内不会对成员变量进行修改时就可以使用const来修饰，这样无论是const对象还是非const对象都可以访问相应的成员函数

例如以下示例：

#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
    Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
    {
    _year = year;
    _month = month;
    _day = day;
    }
    // void Print(const Date* const this) const
    void Print() const
    {
    cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
    }
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};

int main()
{
// 这⾥⾮const对象也可以调⽤const成员函数是⼀种权限的缩小
    Date d1(2024, 7, 5);
    d1.Print();
    const Date d2(2024, 8, 5);
    d2.Print();
return 0;
}

1.5.2 取地址运算符重载

取地址运算符重载分为普通取地址运算符重载和const取地址运算符重载，⼀般这两个函数编译器⾃动⽣成的就可以够我们⽤了，不需要去显示实现。除⾮⼀些很特殊的场景，比如我们不想让别⼈取到当前类对象的地址，就可以⾃⼰实现⼀份，胡乱返回⼀个地址。

class Date
{
public :
    Date* operator&()
    {
        return this;
    // return nullptr;
    }
    const Date* operator&()const
    {
        return this;
    // return nullptr;
    }
private :
int _year ; // 年
int _month ; // ⽉
int _day ; // ⽇
};

以上就是类和对象（中）的全部内容了，希望能得到你的点赞、收藏！接下来将继续带来类和对象（下），未完待续……