一、类的默认成员函数
编译器会自动生成的成员函数称为默认成员函数。一个类，不写的情况下编译器会默认生成以下 6 个默认成员函数。另外在 C++11 中，增加了两个默认成员函数，移动构造和移动赋值。默认成员函数从两方面学习：
- 我们不写时，编译器默认生成的函数行为是啥？满足我们的需求吗？
- 编译器默认生成的函数不满足我们的需求，那如何自己实现？
二、构造函数
构造函数主要任务是对象实例化时初始化对象。就像每次写栈或队列时需要初始化 Stack Init()、Queue Init()，用了构造函数就不需要写这一步。
构造函数的特点：
- 函数名与类名相同：类
class Stack，类中的函数Stack()无返回值，也无void- 对象实例化时系统会自动调用对应的构造函数
- 构造函数可以重载
- 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
- 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。要注意默认构造函数不止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
- 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
1、构造函数的基本运用
class Date {
public:
// 1. 无参构造函数
Date() { _year = 1; _month = 1; _day = 1; }
// 2. 带参构造函数
Date(int year, int month, int day) { _year = year; _month = month; _day = day; }
// 3. 全缺省构造函数
// Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1) {
// _year = year;
// _month = month;
// _day = day;
// }
void Print() { cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl; }
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main() {
// 如果留下三个构造中的第二个带参构造，第一个和第三个注释掉
Date d1; // 调用默认构造函数
d1.Print(); // 输出：1/1/1
Date d2(2025, 11, 25); // 调用带参的构造函数
d2.Print();
// 注意：如果通过无参构造函数创建对象时，对象后面不用跟括号，否则编译器无法
// 区分这里是函数声明还是实例化对象
/* Date d3(2007, 6, 18); d3.Print(); */
return 0;
}
2、队列中的特殊运用
typedef int STDataType;
class Stack {
public:
// 默认构造函数，若改成 int n 则不是默认构造函数
Stack(int n = 4) {
_a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType)* n);
if(nullptr == _a) {
perror("malloc fail");
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() {
MyQueue mq;
return 0;
}
三、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 (C++ 规定对象在销毁时会自动析构函数，完成对对象资源的清理释放工作)。功能类似于 Destroy，而像 Date 没有 Destroy，就是没有资源需要释放，所以 Date 不需要析构函数。
析构函数的特点：
- 析构函数名是在类名前加上字符 ~：
~Stack()- 无参数无返回值
- 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
- 对象生命周期结束时，系统会自动调用析构函数
- 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
- 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它的析构，也就是说自定义类型成员无论什么情况都会调用析构函数
- 如何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
1、析构函数运用
typedef int STDataType;
class Stack {
public:
Stack(int n = 4) {
_a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType)* n);
if(nullptr == _a) {
perror("malloc fail");
return;
}
_capacity = n;
_top = 0;
}
~Stack() {
free(_a);
_a = nullptr;
_capacity = _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
// 编译器默认生成 MyQueue 的析构函数调用了 Stack 的析构，释放的 Stack 内部的资源
private:
// 自定义类型，会调用自己的析构函数
Stack pushst;
Stack popst;
};
int main() {
MyQueue mq;
return 0;
}
四、拷贝构造函数
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。
拷贝构造函数的特点：
- 拷贝构造函数是构造函数的一个重载
- 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会直接报错，因为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
- 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
- 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
- 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- 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，那么他就需要显示写拷贝构造，否则就不需要
- 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函数的局部对象，函数结束就销毁了，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
有误解代码
1、无穷递归调用 (引用的运用)
(1) 无穷递归调用 (无引用)
#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() { cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl; }
// 这里必须是引用，如果直接调用会导致无穷递归调用
// d2(d1)
Date(const Date d) { _year = d._year; _month = d._month; _day = d._day; }
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
void Func1(Date d) { cout << &d << endl; d.Print(); }
int main() {
Date d1(2025, 11, 16); d1.Print();
Func1(d1);
Date d2(d1); d2.Print();
return 0;
}
(2) 修改后的无穷递归调用 (有引用)
#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() { cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl; }
// 这里必须是引用，如果直接调用会导致无穷递归调用
// d2(d1)，加 const 是为了保护 d 不被修改
Date(const Date& d) { _year = d._year; _month = d._month; _day = d._day; }
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
// void Func1(Date d) // 这里把 Date d--->Date& d 是为了减少创建空间，调用自己提高效率
void Func1(const Date& d) { cout << &d << endl; d.Print(); }
int main() {
Date d1(2025, 11, 16); d1.Print();
Func1(d1);
Date d2(d1); d2.Print();
return 0;
}
根据第四条，拷贝构造函数与构造函数和析构函数不同，没有拷贝构造函数，编译器会自动生成拷贝构造函数，会自动调用内置类型。
#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() { cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl; }
// Date(const Date& d) {
// _year = d._year;
// _month = d._month;
// _day = d._day;
// }
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
void Func1(Date& d) { cout << &d << endl; d.Print(); }
int main() {
Date d1(2025, 11, 16); d1.Print();
Func1(d1);
Date d2(d1); d2.Print();
return 0;
}
2、空间释放 (浅拷贝与深拷贝的运用)
(1) 同一个空间被释放两次 (浅拷贝)
#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;
}
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; st1.Push(1); st1.Push(2);
// Stack 不显示实现拷贝构造，用自动生成的拷贝构造完成浅拷贝
// 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;
}
(2) 修改正确后的代码 (深拷贝)
#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;
}
// st2(st1)
Stack(const Stack& st) {
cout << "Stack(const Stack& st)" << endl;
// 需要对_a 指向资源创建同样大的资源再拷贝值
_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; st1.Push(1); st1.Push(2);
// Stack 不显示实现拷贝构造，用自动生成的拷贝构造完成浅拷贝
// 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;
}
3、拷贝调用函数的运用
假如一个自定义函数有 10000 个数据，如果使用拷贝调用话，效率就特别低下。这时候就可以把 Stack st 改写成 const Stack& st，st 就是 st1 的另一个名称，这是传的就是 st1 本身。
void func(const Stack& st) {}
int main() {
Stack st1; st1.Push(1); st1.Push(2);
func(st1);
}
4、引用返回的运用
// 用引用可以减少拷贝的消耗
Stack& func2() {
// 出来作用域 st 会销毁，防止放回空引用，用 static 改为静态
static Stack st;
return st;
}
int main() {
Stack ret = func2();
return 0;
}
五、赋值运算符重载
1、运算符重载
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。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。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 (常见的有 ++、–)，二元运算符有两个参数 (常见的有 +、-)，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。例如：
bool operator==(const Date& d1,const Date& d2)和operator==(d1, d2);如果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，例如：Date& operator=(const Date& d)运算符重载后，其优先级和结合性与对应的内置类型保持一致 不能通过连接语法中没有的符号来创建新的操作符。例如：operator@.*::sizeof?:.以上运算符不能重载 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。例如：int operator+(int x, int y)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。Date& operator++(int) 与 Date& operator++()重载<<和>>时，需要重载为全局函数，因为重载为成员函数，this 指针默认抢占了第一个形参位置，第一个形参位置是左侧运算对象，调用时就变成了对象<<cout，不符合使用习惯和可读性。重载为全局函数把ostream/istream放到第一个形参位置就可以了，第二个形参位置当类类型对象。
(1) 重载未全局的面临对象访问私有成员变量的问题
有几种方法可以解决：
- 成员公开
- Date 提供 get 函数
- 友元函数
- 重载未成员函数
1.1 成员公开
#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() { cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl; }
// 这里把内置类型设置为公开，但是工作上不会这么写
// private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
// 重载未全局的面临对象访问私有成员变量的问题
bool operator==(const Date& d1, const Date& d2) {
return d1._year == d2._year && d1._month == d2._month && d1._day == d2._day;
}
int main() {
Date d1(2025, 11, 26); Date d2(2025, 11, 27);
// 运算符重载函数可以显示调用 operator==(d1, d2);
// 编译器会转变为 operator==(d1, d2); d1 == d2;
return 0;
}
1.2 友元函数
#include <iostream>
using namespace std;
class Date {
// 友元函数
friend bool operator==(const Date& d1, const Date& d2);
public:
// ...
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main() {
Date d1(2025, 11, 26); Date d2(2025, 11, 27);
// 运算符重载函数可以显示调用 d1.operator==(d2);
// 编译器会转变为 d1.operator==(d2); d1 == d2;
return 0;
}
1.3 重载成员函数
#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() { cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl; }
// 重载未全局的面临对象访问私有成员变量的问题
bool operator==(const Date& d) {
return _year == d._year && _month == d._month && _day == d._day;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main() {
Date d1(2025, 11, 26); Date d2(2025, 11, 27);
// 运算符重载函数可以显示调用 d1.operator==(d2);
// 编译器会转变为 d1.operator==(d2); d1 == d2;
return 0;
}
(2) 赋值运算符重载
- 赋值运算符重载用于两个已经存在的对象直接拷贝赋值
- 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
int main() {
Date d1(2025, 11, 26); Date d2(2025, 11, 27);
// 赋值重载拷贝 d2 = d1;
// 拷贝构造 Date d3(d2); Date d4 = d3;
return 0;
}
赋值运算符重载的特点：
- 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
- 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
- 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，对自定义类型成员变量会调用他的赋值重载函数
- 总结：如果显示了析构释放资源，就需要实现拷贝构造和赋值重载。没有显示析构就不需要实现拷贝构造和赋值重载。
#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() { cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl; }
// 传引用返回减少拷贝
// d1 = d2
Date& operator=(const Date& 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;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main() {
Date d1(2025, 11, 26);
// 拷贝构造 Date d2 = d1;
Date d3(2025, 11, 27);
// 拷贝运算符重载 d1 = d3;
// 拷贝构造 Date d4 = d3;
return 0;
}
(3) 连续赋值
Date& operator=(const Date& 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;
}
int main() {
Date d1(2025, 11, 26);
// 拷贝构造 Date d2 = d1;
Date d3(2025, 11, 27);
// 拷贝运算符重载 d1 = d3;
// 拷贝构造 Date d4 = d3;
// 连续赋值 d1 = d2 = d3;
return 0;
}
六、构造函数与运算符重载总结
#include <iostream>
using namespace std;
class Date {
public:
// 构造函数
Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1) { _year = year; _month = month; _day = day; }
void Print() { cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl; }
// 拷贝构造函数
Date(const Date& d) { _year = d._year; _month = d._month; _day = d._day; }
// 运算符重载
Date& operator=(const Date& d) {
_year = d._year; _month = d._month; _day = d._day;
return *this;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
void Func1(Date& d) { cout << &d << endl; d.Print(); }
void Test01() {
// 构造函数
Date d1(2020, 11, 28); d1.Print(); Func1(d1);
// 拷贝构造函数
Date d2 = d1; d2.Print();
// 构造函数
Date d3(2007, 6, 18);
// 赋值运算符重载
d1 = d3; d1.Print();
// 赋值运算符重载
d2 = d1 = d3;
}
int main() {
Test01();
return 0;
}
七、日期实现
(1) 整个代码
/* Date.h */
#pragma once
#include <assert.h>
#include <iostream>
using namespace std;
class Date {
// 友元函数 (可将流放入 this 位)
friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);
friend istream& operator>>(istream& in, Date& d);
public:
// 构造函数 (可省略创建 Init)
Date(int year = 1990, int month = 1, int day = 1) {
_year = year; _month = month; _day = day;
// 当日期不正确时，报错并打印出非法日期
if(!CheckDate()) {
cout << "非法日期";
Print();
}
}
void Print() { cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl; }
// 最常调用的函数，应放到类里面实现。编译器会自动加上内联函数 (inline) 提高效率
inline int GetMonthDay(int year, int month) {
// 非法月份
assert(month > 0 && month < 13);
// 放回每个月的总天数 (用数组实现，也要判断年份是否为闰年时)
static int MontDayArray[13] = {-1, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 30, 31, 30, 31, 30};
if((month == 2 && ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || year % 400 == 0))) {
return 29;
}
return MontDayArray[month];
}
// 判断是否非法日期
bool CheckDate();
// 用运算符重载来比较两日期
// 在类中，this 指针指向第一类，第二类在 () 中写入
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);
// 运用引用时，减少拷贝，提高效率
Date& operator+=(int day);
Date operator+(int day);
Date& operator-=(int day);
Date operator-(int day);
// 前置 ++() 中为空
// 后置 ++ 需要 () 中加上 int
Date operator++(int);
Date& operator++();
Date operator--(int);
Date& operator--();
// 两日期相减，返回的是整形
int operator-(const Date& d);
// this 接收 d、io 流只能在第二位
// ostream& operator<<(ostream& out);
private:
// 内置类型没有申请空间，不需要析构函数
int _year;
int _month;
int _day;
};
// 用全局，可将 this 做为 io 流，d 在第二位
ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);
istream& operator>>(istream& in, Date& d);
/* Date.cpp */
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include "Date.h"
// 类外定义，需要运用到命名空间的知识
bool Date::CheckDate() {
if(_month < 1 || _month > 12 || _day < 1 || _day > GetMonthDay(_year, _month)) {
return false;
} else {
return true;
}
}
Date& Date::operator+=(int day) {
// 实现日期改变
if(day < 0) {
return *this -= (-day);
}
_day += day;
while(_day > GetMonthDay(_year, _month)) {
_day -= GetMonthDay(_year, _month);
_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) {
if(day < 0) {
return *this += (-day);
}
_day -= day;
while(_day <= 0) {
_month--;
if(_month == 0) {
_year--;
_month = 12;
}
_day += GetMonthDay(_year, _month);
}
return *this;
}
Date Date::operator-(int day) {
Date tmp = *this;
tmp -= day;
return tmp;
}
// Date& Date::operator-=(int day)
// {
// *this = *this - day;
// return *this;
// }
// Date Date::operator-(int day)
// {
// Date tmp = *this;
// // tmp._day -= day;
// while (tmp._day <= 0)
// {
// tmp._month--;
// if (tmp._month == 0)
// {
// tmp._year--;
// tmp._month = 12;
// }
// tmp._day += GetMonthDay(tmp._year, tmp._month);
// }
// return tmp;
// }
// d2 < d1
bool Date::operator<(const Date& d) {
if(_year < d._year) {
return true;
} else if(_year == d._year) {
if(_month < d._month) {
return true;
} else if(_month == d._month) {
return _day < d._day;
}
}
return false;
}
// d2 <= d1
bool Date::operator<=(const Date& d) {
return *this < d || *this == d;
}
// d2 > d1
bool Date::operator>(const Date& d) {
return !(*this <= d);
}
// d2 >= d1
bool Date::operator>=(const Date& d) {
return !(*this < d);
}
// d2 == d1
bool Date::operator==(const Date& d) {
return _year == d._year && _month == d._month && _day == d._day;
}
// d2 != d1
bool Date::operator!=(const Date& d) {
return !(*this == d);
}
Date Date::operator++(int) {
Date tmp = *this;
*this += 1;
return tmp;
}
Date& Date::operator++() {
*this += 1;
return *this;
}
Date Date::operator--(int) {
Date tmp = *this;
*this -= 1;
return tmp;
}
Date& Date::operator--() {
*this -= 1;
return *this;
}
// d1 - d2
int Date::operator-(const Date& d) {
int flag = 1;
Date max = *this;
Date min = d;
if(*this < d) {
max = d;
min = *this;
flag = -1;
}
int n = 0;
while(min != max) {
++min;
++n;
}
return n * flag;
}
// ostream& Date::operator<<(ostream& out)
// {
// out << _year << "年" << _month << "月" << _day << "日" << endl;
// return out;
// }
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) {
cout << "请输入年月日:";
in >> d._year >> d._month >> d._day;
return in;
}
/* test.cpp */
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include "Date.h"
void Test01() {
Date d1(2025, 11, 28); d1.Print();
Date d2 = d1 - 100; d2.Print();
}
void Test02() {
Date d1(2024, 7, 13); Date ret1 = d1++; ret1.Print(); d1.Print();
Date d2(2024, 7, 13); Date ret2 = ++d2; ret2.Print(); d2.Print();
}
void Test03() {
Date d1(2024, 7, 12); d1 += -100; d1.Print(); d1 -= -100; d1.Print();
}
void Test04() {
Date d1(2034, 10, 1); Date d2(2024, 6, 31);
cout << d1 - d2 << endl;
}
void Test05() {
Date d1(2025, 11, 27); Date d2(2025, 11, 28);
// 倒反天罡 (在成员函数中，this 指针是 d1，而 out 却在第二个中)
// d1 << cout;
// d1.operator<<(cout);
// 返回值接收流，可以输出多个
cout << d1 << d2;
}
void Test06() {
Date d1; Date d2;
cin >> d1 >> d2;
cout << d1 << d2;
cout << d1 - d2 << endl;
}
int main() {
Test06();
return 0;
}
(2) 超级拆解日期实现
1.1 构造函数
// 构造函数 (可省略创建 Init)
Date(int year = 1990, int month = 1, int day = 1) {
_year = year; _month = month; _day = day;
// 当日期不正确时，报错并打印出非法日期
if(!CheckDate()) {
cout << "非法日期";
Print();
}
}
void Test01() {
Date d1(2025, 11, 28); d1.Print();
}
1.2 析构函数
内置类型没有申请空间，不需要自己写析构函数，编译器会自己生成
private:
// 内置类型没有申请空间，不需要析构函数
int _year;
int _month;
int _day;
1.3 二元运算符重载
class Date {
// 运用引用时，减少拷贝，提高效率
Date& operator+=(int day);
Date operator+(int day);
Date& operator-=(int day);
Date operator-(int day);
};
/* Date.cpp */
Date& Date::operator+=(int day) {
// 实现日期改变
if(day < 0) {
return *this -= (-day);
}
_day += day;
while(_day > GetMonthDay(_year, _month)) {
_day -= GetMonthDay(_year, _month);
_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) {
if(day < 0) {
return *this += (-day);
}
_day -= day;
while(_day <= 0) {
_month--;
if(_month == 0) {
_year--;
_month = 12;
}
_day += GetMonthDay(_year, _month);
}
return *this;
}
Date Date::operator-(int day) {
Date tmp = *this;
tmp -= day;
return tmp;
}
1.4 二元运算符重载 (比较)
class Date {
// 用运算符重载来比较两日期
// 在类中，this 指针指向第一类，第二类在 () 中写入
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);
};
// d2 < d1
bool Date::operator<(const Date& d) {
if(_year < d._year) {
return true;
} else if(_year == d._year) {
if(_month < d._month) {
return true;
} else if(_month == d._month) {
return _day < d._day;
}
}
return false;
}
// d2 <= d1
bool Date::operator<=(const Date& d) {
return *this < d || *this == d;
}
// d2 > d1
bool Date::operator>(const Date& d) {
return !(*this <= d);
}
// d2 >= d1
bool Date::operator>=(const Date& d) {
return !(*this < d);
}
// d2 == d1
bool Date::operator==(const Date& d) {
return _year == d._year && _month == d._month && _day == d._day;
}
// d2 != d1
bool Date::operator!=(const Date& d) {
return !(*this == d);
}
1.5 一元运算符重载
class Date {
// 前置 ++() 中为空
// 后置 ++ 需要 () 中加上 int
Date operator++(int);
Date& operator++();
Date operator--(int);
Date& operator--();
};
Date Date::operator++(int) {
Date tmp = *this;
*this += 1;
return tmp;
}
Date& Date::operator++() {
*this += 1;
return *this;
}
Date Date::operator--(int) {
Date tmp = *this;
*this -= 1;
return tmp;
}
Date& Date::operator--() {
*this -= 1;
return *this;
}
1.6 日期相减
class Date {
// 两日期相减，返回的是整形
int operator-(const Date& d);
};
// d1 - d2
int Date::operator-(const Date& d) {
int flag = 1;
Date max = *this;
Date min = d;
if(*this < d) {
max = d;
min = *this;
flag = -1;
}
int n = 0;
while(min != max) {
++min;
++n;
}
return n * flag;
}
1.7 流的运用
class Date {
// 友元函数 (可将流放入 this 位)
friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);
friend istream& operator>>(istream& in, Date& d);
};
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) {
cout << "请输入年月日:";
in >> d._year >> d._month >> d._day;
return in;
}
八、取地址运算符重载
1、const 成员函数
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 const 实际修饰成员函数隐含的 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
class Date {
// 这里的 Print 也要进行权限放大
void Print() const {
cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
}
};
void Test01() {
// 这里用 const 将 d1 的权限放大，不能对 d1 进行打印
const Date d1(2025, 11, 30); d1.Print();
// const 的 Print 照样可以打印不加 const 的 d2
Date d2(2025, 12, 1); d2.Print();
}
2、取地址运算符重载
取地址运算符重载分为普通地址运算符和 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使用，不需要去显示实现。除非有些很特殊的场景，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
#include <iostream>
using namespace std;
class Date {
public:
Date(int year, int month, int day) : _year(year), _month(month), _day(day) {}
// Date const this;
Date* operator&() {
// 可以是自己定义的值，但是要修改成定义类型
return this;
// return nullptr;
// return (Date*)2256FF00X30;
}
// const Date const this;
const Date* operator&() const {
// 可以是自己定义的值，但是要修改成定义类型
return this;
// return nullptr;
// return (Date*)2256FF00X46;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main() {
return 0;
}
