C++拷贝构造函数、运算符重载函数、赋值运算符重载函数、前置++和后置++重载等的介绍

2024-06-22 19:20
文章标签 重载 运算符 函数 构造函数 c++ 后置 赋值 拷贝 前置 介绍

本文主要是介绍C++拷贝构造函数、运算符重载函数、赋值运算符重载函数、前置++和后置++重载等的介绍，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

文章目录

  • 前言
  • 一、拷贝构造函数
    • 1. 概念
    • 2. 特征
    • 3. 编译器生成默认拷贝构造函数
    • 4. 拷贝构造函数典型使用场景
  • 二、运算符重载函数
  • 三、赋值运算符重载函数
    • 1. 赋值运算符重载格式
    • 2. 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
    • 3.编译器生成一个默认赋值运算符重载
  • 四、前置++和后置++重载
  • 总结

前言

C++拷贝构造函数、运算符重载函数、赋值运算符重载函数、前置++和后置++重载等的介绍

一、拷贝构造函数

在实际运用中，我们有时候需要操作一个实例化好的类，但是又不想改变这个类，这时候，我们就需要拷贝构造函数。

1. 概念

拷贝构造函数：只有单个形参，该形参是对本类类型对象的引用(一般常用const修饰)，在用已存在的类类型对象创建新对象时由编译器自动调用。

2. 特征

拷贝构造函数也是特殊的成员函数，其特征如下：

  1. 拷贝构造函数是构造函数的一个重载形式。
  2. 拷贝构造函数的参数只有一个且必须是类类型对象的引用，使用传值方式编译器直接报错，因为会引发无穷递归调用。

拷贝构造函数是构造函数的一个重载形式，所以拷贝构造函数的函数名与类名相同，参数与构造函数不同，无返回值。

如下图：

  • 采用传值调用，会引发无穷递归，编译器强制检查报错。
    在这里插入图片描述

  • 应该采用类类型对象的引用，如下：

#include <iostream>
using namespace std;class Date
{
public:Date(int year = 1945, int month = 8, int day = 15){_year = year;_month = month;_day = day;}Date(const Date& d){_year = d._year;_month = d._month;_day = d._day;}~Date(){_year = 0;_month = 0;_day = 0;}
private:int _year;int _month;int _day;
};int main()
{Date d1(2024, 6, 22);Date d2(d1);return 0;
}

在这里插入图片描述

3. 编译器生成默认拷贝构造函数

若未显式定义，编译器会生成默认的拷贝构造函数。 默认的拷贝构造函数对象按内存存储按字节序完成拷贝，这种拷贝叫做浅拷贝，或者值拷贝。

简单来说就是，不显示定义，编译器默认生成一个构造函数

  • 对于内置类型会进行值拷贝（浅拷贝）。
  • 对于自定义类型会调用它的拷贝构造函数。
#include <iostream>
using namespace std;class Date
{
public:Date(int year = 1945, int month = 8, int day = 15){_year = year;_month = month;_day = day;}~Date(){_year = 0;_month = 0;_day = 0;}
private:int _year;int _month;int _day;
};int main()
{Date d1(2023, 9, 1);Date d2(d1);return 0;
}

在这里插入图片描述

编译器默认生成的拷贝构造函数是值拷贝（浅拷贝），但是有些情况下我们需要深拷贝。比如：
对一个栈，我们不能直接浅拷贝，程序会崩溃。原因如下：

浅拷贝会将一个栈动态申请的空间的地址拷贝个另一个栈的指针，所以两个栈对象的指针指向同一块空间，析构函数会对同一块空间释放两次，程序会崩溃。

#include <iostream>
using namespace std;class Stack
{
public:Stack(int capacity = 4){_a = (int*)malloc(sizeof(int) * capacity);if (nullptr == _a){perror("Stack malloc");return;}_top = 0;_capacity = capacity;}void Push(int x){// 增容_a[_top] = x;_top++;}~Stack(){if (_top){free(_a);_a = nullptr;_top = 0;_capacity = 0;}}
private:int* _a;int _top;int _capacity;
};int main()
{Stack st1(10);st1.Push(1);st1.Push(2);st1.Push(3);st1.Push(4);Stack st2(st1);return 0;
}

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

  • 所以，这种Stack的类对象，我们应该自己显示定义拷贝构造函数。
#include <iostream>
using namespace std;class Stack
{
public:Stack(int capacity = 4){_a = (int*)malloc(sizeof(int) * capacity);if (nullptr == _a){perror("Stack malloc");return;}_top = 0;_capacity = capacity;}Stack(const Stack& st){_a = (int*)malloc(sizeof(int) * st._capacity);if (nullptr == _a){perror("Stack malloc");return;}memcpy(_a, st._a, sizeof(int) * st._top);_top = st._top;_capacity = st._capacity;}void Push(int x){// 增容_a[_top] = x;_top++;}~Stack(){if (_top){free(_a);_a = nullptr;_top = 0;_capacity = 0;}}
private:int* _a;int _top;int _capacity;
};int main()
{Stack st1(10);st1.Push(1);st1.Push(2);st1.Push(3);st1.Push(4);Stack st2(st1);return 0;
}

在这里插入图片描述

注意：类中如果没有涉及资源申请时，拷贝构造函数是否写都可以；一旦涉及到资源申请时，则拷贝构造函数是一定要写的，否则就是浅拷贝。

4. 拷贝构造函数典型使用场景

  • 使用已存在对象创建新对象
  • 函数参数类型为类类型对象
  • 函数返回值类型为类类型对象

二、运算符重载函数

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：

  • 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**
#include <iostream>
using namespace std;class Date
{
public:Date(int year = 1945, int month = 8, int day = 15){_year = year;_month = month;_day = day;}~Date(){_year = 0;_month = 0;_day = 0;}
//private:int _year;int _month;int _day;
};bool operator<(const Date& x1, const Date& x2)
{if (x1._year < x2._year){return true;}else if (x1._year == x2._year && x1._month < x2._month){return true;}else if (x1._year == x2._year && x1._month == x2._month && x1._day < x2._day){return true;}else{return false;}
}bool operator>(const Date& x1, const Date& x2)
{if (x1._year > x2._year){return true;}else if (x1._year == x2._year && x1._month > x2._month){return true;}else if (x1._year == x2._year && x1._month == x2._month && x1._day > x2._day){return true;}else{return false;}
}int main()
{Date d1(1945, 8, 15);Date d2(1949, 10, 1);cout << operator<(d1, d2) << endl;cout << (d1 < d2) << endl;cout << operator>(d1, d2) << endl;cout << (d1 > d2) << endl;return 0;
}

在这里插入图片描述

使用运算符重载时，调用运算符重载函数，也可以直接使用运算符比较。

	cout << operator<(d1, d2) << endl;cout << (d1 < d2) << endl;cout << operator>(d1, d2) << endl;cout << (d1 > d2) << endl;
  • 一般建议直接使用运算符比较。

上述运算符重载到了全局中，运算符重载也可以重载到类中。

#include <iostream>
using namespace std;class Date
{
public:Date(int year = 1945, int month = 8, int day = 15){_year = year;_month = month;_day = day;}bool operator<(const Date& x2){if (_year < x2._year){return true;}else if (_year == x2._year && _month < x2._month){return true;}else if (_year == x2._year && _month == x2._month && _day < x2._day){return true;}else{return false;}}~Date(){_year = 0;_month = 0;_day = 0;}
private:int _year;int _month;int _day;
};int main()
{Date d1(1945, 8, 15);Date d2(1949, 10, 1);cout << d1.operator<(d2) << endl;cout << (d1 < d2) << endl;return 0;
}

在这里插入图片描述

三、赋值运算符重载函数

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
  • 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
#include <iostream>
using namespace std;class Date
{
public:Date(int year = 1945, int month = 8, int day = 15){_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;}~Date(){_year = 0;_month = 0;_day = 0;}
private:int _year;int _month;int _day;
};int main()
{Date d1(1945, 8, 15);Date d2(1949, 10, 1);//d2.operator=(d1);d2 = d1;return 0;
}

在这里插入图片描述

赋值运算符可以选择调用赋值运算符重载函数，也可以直接使用赋值运算符，一般建议直接使用赋值运算符。

	d2.operator=(d1);d2 = d1;

2. 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

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。

class Date
{
public:Date(int year = 1945, int month = 8, int day = 15){_year = year;_month = month;_day = day;}~Date(){_year = 0;_month = 0;_day = 0;}
//private:int _year;int _month;int _day;
};Date& operator=(Date& left, const Date& right)
{left._year = right._year;left._month = right._month;left._day = right._day;return left;
}

在这里插入图片描述

3.编译器生成一个默认赋值运算符重载

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。

注意：如果类中未涉及到资源管理，赋值运算符是否实现都可以；一旦涉及到资源管理则必须要实现。

四、前置++和后置++重载

#include <iostream>
using namespace std;class Date
{
public:Date(int year = 1328, int month = 1, int day = 4){_year = year;_month = month;_day = day;}// 前置++Date& operator++(){_day += 1;return *this;}// 后置++Date operator++(int){Date tmp(*this);_day += 1;return tmp;}
private:int _year;int _month;int _day;
};int main()
{Date d;Date d1(1949, 10, 1);d = d1++; // d: 1949 10 1   d1: 1949 10 2d = ++d1; // d: 1949 10 3   d1: 1949 10 3return 0;
}
  • 前置++
    前置++：返回+1之后的结果
    注意：this指向的对象函数结束后不会销毁，故以引用方式返回提高效率。
  • 后置++
    前置++和后置++都是一元运算符，为了让前置++与后置++形成能正确重载
    C++规定：后置++重载时多增加一个int类型的参数，但调用函数时该参数不用传递，编译器自动传递
    注意：后置++是先使用后+1，因此需要返回+1之前的旧值，故需在实现时需要先将this保存一份，然后给this+1而temp是临时对象，因此只能以值的方式返回，不能返回引用

总结

C++拷贝构造函数、运算符重载函数、赋值运算符重载函数、前置++和后置++重载等的介绍。

这篇关于C++拷贝构造函数、运算符重载函数、赋值运算符重载函数、前置++和后置++重载等的介绍的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/1085184。

相关文章

关于C++中的虚拟继承的一些总结（虚拟继承，覆盖，派生，隐藏）

关于C++中的虚拟继承的一些总结（虚拟继承，覆盖，派生，隐藏）

1.为什么要引入虚拟继承 虚拟继承是多重继承中特有的概念。虚拟基类是为解决多重继承而出现的。如:类D继承自类B1、B2，而类B1、B2都继承自类A，因此在类D中两次出现类A中的变量和函数。为了节省内存空间，可以将B1、B2对A的继承定义为虚拟继承，而A就成了虚拟基类。实现的代码如下： class A class B1:public virtual A; class B2:pu
阅读更多...
C++对象布局及多态实现探索之内存布局（整理的很多链接）

C++对象布局及多态实现探索之内存布局（整理的很多链接）

本文通过观察对象的内存布局，跟踪函数调用的汇编代码。分析了C++对象内存的布局情况，虚函数的执行方式，以及虚继承，等等 文章链接：http://dev.yesky.com/254/2191254.shtml      论C/C++函数间动态内存的传递 (2005-07-30)   当你涉及到C/C++的核心编程的时候，你会无止境地与内存管理打交道。 文章链接：http://dev.yesky
阅读更多...
C++的模板(八)：子系统

C++的模板(八)：子系统

平常所见的大部分模板代码，模板所传的参数类型，到了模板里面，或实例化为对象，或嵌入模板内部结构中，或在模板内又派生了子类。不管怎样，最终他们在模板内，直接或间接，都实例化成对象了。 但这不是唯一的用法。试想一下。如果在模板内限制调用参数类型的构造函数会发生什么?参数类的对象在模板内无法构造。他们只能从模板的成员函数传入。模板不保存这些对象或者只保存他们的指针。因为构造函数被分离，这些指针在模板外
阅读更多...
揭秘未来艺术：AI绘画工具全面介绍

揭秘未来艺术：AI绘画工具全面介绍

📑前言 随着科技的飞速发展，人工智能（AI）已经逐渐渗透到我们生活的方方面面。在艺术创作领域，AI技术同样展现出了其独特的魅力。今天，我们就来一起探索这个神秘而引人入胜的领域，深入了解AI绘画工具的奥秘及其为艺术创作带来的革命性变革。 一、AI绘画工具的崛起 1.1 颠覆传统绘画模式 在过去，绘画是艺术家们通过手中的画笔，蘸取颜料，在画布上自由挥洒的创造性过程。然而，随着AI绘画工
阅读更多...
C# 中变量未赋值能用吗，各种类型的初始值是什么

C# 中变量未赋值能用吗，各种类型的初始值是什么

对于一个局部变量，如果未赋值，是不能使用的 对于属性，未赋值，也能使用有系统默认值，默认值如下： 对于 int 类型，默认值是 0；对于 int? 类型，默认值是 null；对于 bool 类型，默认值是 false；对于 bool? 类型，默认值是 null；对于 string 类型，默认值是 null；对于 string? 类型，哈哈，没有这种写法，会出错；对于 DateTime 类型，默
阅读更多...
C++工程编译链接错误汇总VisualStudio

C++工程编译链接错误汇总VisualStudio

目录 一些小的知识点 make工具 可以使用windows下的事件查看器崩溃的地方 dumpbin工具查看dll是32位还是64位的 _MSC_VER .cc 和.cpp 【VC++目录中的包含目录】 vs 【C/C++常规中的附加包含目录】——头文件所在目录如何怎么添加，添加了以后搜索头文件就会到这些个路径下搜索了 include<> 和 include"" WinMain 和
阅读更多...
C/C++的编译和链接过程

C/C++的编译和链接过程

目录 从源文件生成可执行文件（书中第2章） 1.Preprocessing预处理——预处理器cpp 2.Compilation编译——编译器cll ps：vs中优化选项设置 3.Assembly汇编——汇编器as ps：vs中汇编输出文件设置 4.Linking链接——链接器ld 符号 模块，库 链接过程——链接器 链接过程 1.简单链接的例子 2.链接过程 3.地址和
阅读更多...
C++必修：模版的入门到实践

C++必修：模版的入门到实践

✨✨ 欢迎大家来到贝蒂大讲堂✨✨ 🎈🎈养成好习惯，先赞后看哦~🎈🎈 所属专栏：C++学习 贝蒂的主页：Betty’s blog 1. 泛型编程 首先让我们来思考一个问题，如何实现一个交换函数？ void swap(int& x, int& y){int tmp = x;x = y;y = tmp;} 相信大家很快就能写出上面这段代码，但是如果要求这个交换函数支持字符型
阅读更多...
20.Spring5注解介绍

20.Spring5注解介绍

1.配置组件 Configure Components 注解名称说明@Configuration把一个类作为一个loC容 器 ，它的某个方法头上如果注册7@Bean , 就会作为这个Spring容器中的Bean@ComponentScan在配置类上添加@ComponentScan注解。该注解默认会扫描该类所在的包下所有的配置类，相当于之前的 <context:component-scan>@Sc
阅读更多...
【操作系统】信号Signal超详解|捕捉函数

【操作系统】信号Signal超详解|捕捉函数

🔥博客主页： 我要成为C++领域大神🎥系列专栏：【C++核心编程】 【计算机网络】 【Linux编程】 【操作系统】 ❤️感谢大家点赞👍收藏⭐评论✍️ 本博客致力于知识分享，与更多的人进行学习交流 ​ 如何触发信号 信号是Linux下的经典技术，一般操作系统利用信号杀死违规进程，典型进程干预手段，信号除了杀死进程外也可以挂起进程 kill -l 查看系统支持的信号
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2