C++初阶——类和对象（五）运算符重载

C++初阶——类和对象（五）

一、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)

注意事项

• 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

二、日期类的实现

为了更好的理解运算符重载，我们以日期类为例，实现对日期的+、-、+=、-=、==、!=等运算符的重载。

构造函数

1.日期大小比较

（1）==

函数定义还是简单易懂的，但是这里有两个const值得注意。其中括号里的const表示==号右边的对象不能被改变，而括号外的const修饰的是this指针，因为this指针不能再形参列表中显式地写，因此const只能写到外面，这是语法规定。至于这里为什么处处都要使用const，因为==是判断两边的日期是否相等，不需要做出任何的变化，使用const是将权限缩小，更为稳妥。

（2）!=

有了==，!=就更简单了，直接覆用即可。这里使用const还是一样的道理。

（3）<

按年月日依次比较。

（4）<=

有了== 和<，后面的比较就很简单了，直接覆用即可。

（5）>

（6）>=

2.日期的简单运算

准备工作：获取每月的天数

注意闰年的判断。

（1）+=

返回的是左值变化后的大小，因此需要对this指针解引用。

（2）+

（3） -=

（4） -

（5）前置++和后置++

（6）前置 -- 和后置 --

（7）日期相减

三、声明和定义分离

1.头文件：Date.h

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

using namespace std;

class Date
{
public:
	Date(int year = 2025, int month = 3, int day = 17);
	Date(const Date& d)
	{
		_year = d._year;
		_month = d._month;
		_day = d._day;
	}
	void Print()
	{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}
	bool operator==(const Date& x) const;
	bool operator!=(const Date& x) const;
	bool operator<(const Date& x) const;
	bool operator<=(const Date& x) const;
	bool operator>(const Date& x) const;
	bool operator>=(const Date& x) const;

	int GetMonthDay(int year, int month);

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

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

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

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

	int operator-(const Date& d) const;
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

2.源文件：Date.c

#include"Date.h"

Date::Date(int year, int month, int day)
{
	if (month > 0 && month < 13 && day>0 && day <= GetMonthDay(year, month))
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	else
	{
		cout << "非法日期" << endl;
		assert(false);
	}
}

int Date::GetMonthDay(int year, int month)
{
	static int daysArr[13] = { 0, 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;
	}
	else
	{
		return daysArr[month];
	}
}

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

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

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

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

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

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

Date& Date::operator+=(int day)
{
	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) const
{
	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)
		{
			_month = 12;
			_year--;
		}
		_day += GetMonthDay(_year, _month);
	}
	return *this;
}

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

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

int Date::operator-(const Date& d) const
{
	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 n * flag;
}

本期总结+下期预告

本期内容实现了几个运算符重载，简单易懂。下期内容将为大家继续介绍类和对象的剩余内容。

感谢大家的关注，我们下期再见！