struct中构造函数写法，重载运算符写法

最新推荐文章于 2025-11-24 14:09:27 发布
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本文介绍了一个使用 C++ 编写的简单示例程序，该程序定义了一个 Point 结构体，并实现了结构体之间的加法运算及自定义的输出运算符。通过这个例子展示了如何在 C++ 中进行基本的结构体定义和运算符重载。
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#include<iostream>
using namespace std;
struct Point{
	int x,y;
	Point(int x=0,int y =0):x(x),y(y) {}
}; 
ostream& operator << (ostream &out, const Point A){
	out << A.x << ' ' << A.y<<endl;
	return out;
}
Point operator + (const Point& A, const Point& B){
	return Point(A.x+B.x,A.y+B.y);
}
int main()
{
	Point a, b(1,2);
	a.x = 3;
	cout << a+b << "\n";
	return 0;
}

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Date d3(); } AI写代码 cpp 运行 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。（你写了编辑器就不会生成，你不写编辑器就会自动生成，是否写构造函数，要考虑编辑器自动生成的构造函数是否可满足需求，在上述日期类中，自动生成的构造函数可不满足我们的需求，原因看下文，所以我们要自己写） class Date { public: /* // 如果用户显式定义了构造函数，编译器将不再生成 Date(int year, int month, int day) { _year = year; _month = month; _day = day; } */ void Print() { cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl; } private: int _year; int _month; int _day; }; int main() { // 将Date类中构造函数屏蔽后，代码可以通过编译，因为编译器生成了一个无参的默认构造函 //数 // 将Date类中构造函数放开，代码编译失败，因为一旦显式定义任何构造函数，编译器将不再 //生成 // 无参构造函数，放开后报错：error C2512: “Date”: 没有合适的默认构造函数可用 Date d1; return 0; } AI写代码 cpp 运行 6. 关于编译器生成的默认成员函数，很多童鞋会有疑惑：不实现构造函数的情况下，编译器会 生成默认的构造函数。但是看起来默认构造函数又没什么用？d对象调用了编译器生成的默 认构造函数，但是d对象_year/_month/_day，依旧是随机值。也就说在这里编译器生成的 默认构造函数并没有什么用？？ 解答：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数据类 型，如：int/char...，自定义类型就是我们使用class/struct/union等自己定义的类型，看看 下面的程序，就会发现编译器生成默认的构造函数会对自定类型成员_t调用的它的默认成员 函数。（举个列子，A类包含，很多成员变量，其中有个叫B的成员，它也是个类，如果我们在写A类的定义时，没有写它的构造函数，即构造函数是使用编辑器默认生成的构造函数，在定义A类的变量时，这个编辑器自动生成的默认构造函数，对于A中的成员变量B类，则会去调用B类自己的构造函数，同理如果B类成员变量中也含有类，则也会调用该类的构造函数（属实是套娃了） ，对于不是类其它对象当然就是自定义对象了，这是编辑器就挺离谱的，他就不管了！！ 对，没错，不管了0.0，即随机值（我猜测是编辑器认为它是内置的，大家都门清，就不管你了），这也是为啥上文的日期类对象要写构造函数的原因，一个日期怎么能随机呢？） class Time { public: Time() { cout << "Time()" << endl; _hour = 0; _minute = 0; _second = 0; } private: int _hour; int _minute; int _second; }; class Date { private: // 基本类型(内置类型) int _year; int _month; int _day; // 自定义类型 Time _t; }; int main() { Date d; return 0; } AI写代码 cpp 运行 注意：C++11 中针对内置类型成员不初始化的缺陷，又打了补丁，即：内置类型成员变量在 类中声明时可以给默认值。 小小吐槽：（这里就为上文的内置类型随机初始化打了补丁了，我想的是为啥补丁不打到，如果使用编辑器自动生成的构造函数，内置类型也给初始化算了，这个补丁打的 嗯咋说呢？可能是考虑到向前兼容吧，反正大佬的世界我也不懂 doge）。 7. 无参的构造函数和全缺省的构造函数都称为默认构造函数，并且默认构造函数只能有一个。 注意：无参构造函数、全缺省构造函数、我们没写编译器默认生成的构造函数，都可以认为 是默认构造函数。（我的理解是如果创建类对象时，一定会出现没有初始化参数的情况，所以构造函数一定要把这种情况包含在内） class Date { public: Date() { _year = 1900; _month = 1; _day = 1; } Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1) { _year = year; _month = month; _day = day; } private: int _year; int _month; int _day; }; // 以下测试函数能通过编译吗？ void Test() { Date d1; } AI写代码 cpp 运行 3. 拷贝构造函数（复制/拷贝） 3.1 概念 在现实生活中，可能存在一个与你一样的自己，我们称其为双胞胎。而构造和拷贝构造也是双胞胎，甚至他们的名字都一样（函数重载） 那在创建对象时，可否创建一个与已存在对象一某一样的新对象呢？即拷贝一个和原来一模一样的变量，用拷贝出来的新变量去做原来不敢做的事，起到了保护原数据的作用。 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。 3.2 拷贝构造函数特征 特征如下： 1. 拷贝构造函数是构造函数的一个重载形式（可以理解成拷贝构造是一个有模板的构造过程，即特殊的构造） 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（为啥看下文）。 class Date { public: Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1) { _year = year; _month = month; _day = day; } // Date(const Date& d) // 正确写法 Date(const Date& d) // 错误写法：编译报错，会引发无穷递归 { _year = d._year; _month = d._month; _day = d._day; } private: int _year; int _month; int _day; }; int main() { Date d1; Date d2(d1); return 0; } AI写代码 cpp 运行 传值和拷贝构造的关系： 要理解为啥会无穷递归，首先我们知道编辑器是如何传值的。传值时（看清楚只是传值，不是引用、不是指针），为了保护原数据，编辑器会自动的拷贝一份与原数据一摸一样的变量来进行传入，对于内置类型的拷贝当然是熟能生巧的，直接调用标准库就行了，但遇到程序员自己写的自定义类时编辑器原有的库当然就没有了，只能调用类中的拷贝构造函数来实现拷贝了，又因为这时，我们自己写了拷贝构造，作为默认函数的，编辑器不会在生成了。 所以在调用我们自己写的拷贝构造的函数是，由于是传值，就需要拷贝一份副本，又由于要拷贝，就会调用我们写的拷贝构造，然后是需要传值，然后。。。。。。最后无限递归，最后崩了。 class Date { public: Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1) { _year = year; _month = month; _day = day; } // Date(const Date& d) // 正确写法 Date(const Date& d) // 错误写法：编译报错，会引发无穷递归 { _year = d._year; _month = d._month; _day = d._day; } private: int _year; int _month; int _day; }; int main() { Date d1; Date d2(d1); return 0; } AI写代码 cpp 运行 ​ 要解决这个问题也很简单，拷贝构造需要传入的只是模板而已，不会修改原数据，所以我们直接使用引用（实参）将其传入，就不会有拷贝副本（形参）过程了。 3. 若未显式定义（自己写），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（memset），这种拷贝叫做浅拷贝，或者值拷贝。 class Time { public: Time() { _hour = 1; _minute = 1; _second = 1; } Time(const Time& t) { _hour = t._hour; _minute = t._minute; _second = t._second; cout << "Time::Time(const Time&)" << endl; } private: int _hour; int _minute; int _second; }; class Date { private: // 基本类型(内置类型) int _year = 1970; int _month = 1; int _day = 1; // 自定义类型 Time _t; }; int main() { Date d1; // 用已经存在的d1拷贝构造d2，此处会调用Date类的拷贝构造函数 // 但Date类并没有显式定义拷贝构造函数，则编译器会给Date类生成一个默认的拷贝构 造函数 Date d2(d1); return 0; } AI写代码 cpp 运行 注意：在编译器生成的默认拷贝构造函数中，内置类型是按照字节方式直接拷贝（简单粗暴，不加任何判断，这也是下个点要提到的坑）的，而自定义类型是调用其拷贝构造函数完成拷贝的（此处和构造函数的，类中含类的情况相同，一样是套娃式调用，可参考构造的类中含类的情况）。 4. 编译器生成的默认拷贝构造函数已经可以完成字节序的值拷贝了，还需要自己显式实现吗？ 当然像日期类这样的类是没必要的。那么下面的类stack（栈）呢？验证一下试试？ // 这里会发现下面的程序会崩溃掉？这里就需要我们以后讲的深拷贝去解决。 typedef int DataType; class Stack { public: Stack(size_t capacity = 10) { _array = (DataType*)malloc(capacity * sizeof(DataType)); if (nullptr == _array) { perror("malloc申请空间失败"); return; } _size = 0; _capacity = capacity; } void Push(const DataType& data) { // CheckCapacity(); _array[_size] = data; _size++; } ~Stack() { if (_array) { free(_array); _array = nullptr; _capacity = 0; _size = 0; } } private: DataType *_array; size_t _size; size_t _capacity; }; int main() { Stack s1; s1.Push(1); s1.Push(2); s1.Push(3); s1.Push(4); Stack s2(s1); return 0; } AI写代码 cpp 运行 运行过后我相信，你也发现了结果，崩了。为啥前文所用的日期类（Date）使用系统自动生成的拷贝构造就没事呢？而数据结构的栈就不行呢？ 前文我们说了，系统自动生成的拷贝构造函数，是直接将原数据一个字节一个字节的复制过来的（参考memset函数），而在栈中我们用指针将每一个节点串联在一起，在系统生成的函数中，这个指针也原模原样的复制了过来，即副本和与数据中指针指向了同一个空间，而我们知道指针代表的是在计算机中内存的地址，这个是唯一的，在拷贝构造时虽然并不会崩掉（但其实这时已经不满足需求了，拷贝构造的需求肯定要保证拷贝构造出的副本，除了要和原数据内容一模一样，还得有独立的空间，且二者不能相互影响），但在析构（析构是什么请看下文）时，同一个空间释放了2次（一次原数据，一次副本），这时候就崩了。 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（直接拷贝内容，不做处理），对应的就是深拷贝。 5. 拷贝构造函数典型调用场景： 1. 使用已存在对象创建新对象（使用原变量的去构造内容相同的新变量） 2.函数参数类型为“类”类型对象（把自定义的类当作参数类型传值传入（形参）） 3.函数返回值类型为类类型对象（把自定义的类当作返回值类型传值传出（形参）） 小结：除了直接使用拷贝时，会调用拷贝构造函数，传值时也会。 扩展：其实除了上述3点还有一处也可能会调用，就是赋值运算符“=”（本质上也是先拷贝一个副本，在赋给左值）也会调用（可以理解为将右值，传给左值，不过这是左右值都为自定义类，所以库中没有相应的代码可以调用，只有自己写，即运算符的重载，下文会写相关内容），不过当代编辑器已做了优化，去掉了拷贝的过程，没有中间商（副本）赚差价，直接用原数据给左值赋值。如果编辑器过老，当然也是有可能看见这一过程的 提示：传值为啥会调用拷贝构造，在上文 拷贝构造参数为传值时 为啥会无限递归有解释。 由于在传值时，会调用拷贝构造，去拷贝一份副本，作为中间变量去传递，如果数据量小还没事，如果大了就会影响效率。 为了提高程序效率，一般对象传参时，尽量使用引用类型，返回时根据实际场景，能用引用 尽量使 用引，即去直接传递原数据避免拷贝。 3.析构函数（销毁） 3.1 概念 通过前面构造函数的学习，我们知道一个对象是怎么来的，那一个对象又是怎么没呢的？ 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，局部对象销毁工作是由 编译器完成的。而对象在销毁时会自动调用析构函数，完成对象中资源的清理工作。 3.2 析构函数特性 析构函数是特殊的成员函数，其特征如下： 1. 析构函数名是在类名前加上字符 ~。 2. 无参数无返回值类型。 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，C++编译系统系统自动调用析构函数 注意：析构函数不能重载，只能由一种销毁方式 typedef int DataType; class Stack { public: Stack(size_t capacity = 3) { _array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity); if (NULL == _array) { perror("malloc申请空间失败!!!"); return; } _capacity = capacity; _size = 0; } void Push(DataType data) { // CheckCapacity(); _array[_size] = data; _size++; } // 其他方法... ~Stack() { if (_array) { free(_array); _array = NULL; _capacity = 0; _size = 0; } } private: DataType* _array; int _capacity; int _size; }; void TestStack() { Stack s; s.Push(1); s.Push(2); } AI写代码 cpp 运行 5. 关于编译器自动生成的析构函数，是否会完成一些事情呢？下面的程序我们会看到，编译器 生成的默认析构函数，对自定类型成员调用它的析构函数（与构造函数的类中成员变量为类的处理方式一样） class Time { public: ~Time() { cout << "~Time()" << endl; } private: int _hour; int _minute; int _second; }; class Date { private: // 基本类型(内置类型) int _year = 1970; int _month = 1; int _day = 1; // 自定义类型 Time _t; }; int main() { Date d; return 0; } // 程序运行结束后输出：~Time() // 在main方法中根本没有直接创建Time类的对象，为什么最后会调用Time类的析构函数？ // 因为：main方法中创建了Date对象d，而d中包含4个成员变量，其中_year, _month, _day三个是 // 内置类型成员，销毁时不需要资源清理，最后系统直接将其内存回收即可；而_t是Time类对 //象，所以在d销毁时，要将其内部包含的Time类的_t对象销毁，所以要调用Time类的析构函数。但是： //main函数 // 中不能直接调用Time类的析构函数，实际要释放的是Date类对象，所以编译器会调用Date //类的析构函 // 数，而Date没有显式提供，则编译器会给Date类生成一个默认的析构函数，目的是在其内部 //调用Time // 类的析构函数，即当Date对象销毁时，要保证其内部每个自定义对象都可以正确销毁 // main函数中并没有直接调用Time类析构函数，而是显式调用编译器为Date类生成的默认析 //构函数 // 注意：创建哪个类的对象则调用该类的析构函数，销毁那个类的对象则调用该类的析构函数 AI写代码 cpp 运行 6. 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，比如 Date类；有资源申请时，一定要写，否则会造成资源泄漏，比如Stack类 5.赋值运算符重载（自定义运算符） 5.1 运算符重载 C++在扩展了类的功能后，又来一个新问题，在我们完成类的定义后，我们定义的类作为单独的一个类对象除了能用于各种需求的数据存储，但是不同对象之间却没有太多的交流。 我们还是使用上文所用的日期类，如果我们想算两个d1、d2日期类对象间的天数如何去算，直接减吗？肯定不行，日期是我们自定义来的，里面包含了年、月、日，编辑器咋知道如何去减呢？ 此时针对于自定义的运算符这个基本的需求就出来了，而这就是运算符重载。 函数名字：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（类成员重载时，左值为this，右值为传入的参数） .*（是点星，不是星） :: sizeof ?: . 注意以上5个运算符不能重载。 class Date { public: Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1) { _year = year; _month = month; _day = day; } // bool operator==(Date* this, const Date& d2) // 这里需要注意的是，左操作数是this，指向调用函数的对象 bool operator==(const Date& d2) { return _year == d2._year; && _month == d2._month && _day == d2._day; } private: int _year; int _month; int _day; }; AI写代码 cpp 运行 5.2 赋值运算符重载 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（链式访问） class Date { public : Date(int year = 1900, 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; } Date& operator=(const Date& d) { if(this != &d) { _year = d._year; _month = d._month; _day = d._day; } return *this; } private: int _year ; int _month ; int _day ; }; AI写代码 cpp 运行 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（自己写），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。 总结：编辑器自动生成的和全局自己写的冲突了 class Time { public: Time() { _hour = 1; _minute = 1; _second = 1; } Time& operator=(const Time& t) { if (this != &t) { _hour = t._hour; _minute = t._minute; _second = t._second; } return *this; } private: int _hour; int _minute; int _second; }; class Date { private: // 基本类型(内置类型) int _year = 1970; int _month = 1; int _day = 1; // 自定义类型 Time _t; }; int main() { Date d1; Date d2; d1 = d2; return 0; } AI写代码 cpp 运行 既然编译器生成的默认赋值运算符重载函数已经可以完成字节序的值拷贝了，还需要自己实 现吗？当然像日期类这样的类是没必要的。那么下面的类呢？验证一下试试？ // 这里会发现下面的程序会崩溃掉？这里就需要我们以后讲的深拷贝去解决。 typedef int DataType; class Stack { public: Stack(size_t capacity = 10) { _array = (DataType*)malloc(capacity * sizeof(DataType)); if (nullptr == _array) { perror("malloc申请空间失败"); return; } _size = 0; _capacity = capacity; } void Push(const DataType& data) { // CheckCapacity(); _array[_size] = data; _size++; } ~Stack() { if (_array) { free(_array); _array = nullptr; _capacity = 0; _size = 0; } } private: DataType *_array; size_t _size; size_t _capacity; }; int main() { Stack s1; s1.Push(1); s1.Push(2); s1.Push(3); s1.Push(4); Stack s2; s2 = s1; return 0; } AI写代码 cpp 运行 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。 5.3 前置++和后置++重载 class Date { public: Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1) { _year = year; _month = month; _day = day; } // 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 Date& operator++() { _day += 1; return *this; } // 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 Date operator++(int) { Date temp(*this); _day += 1; return temp; } private: int _year; int _month; int _day; }; int main() { Date d; Date d1(2022, 1, 13); d = d1++; // d: 2022,1,13 d1:2022,1,14 d = ++d1; // d: 2022,1,15 d1:2022,1,15 return 0; } AI写代码 cpp 运行 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。 6.const成员 将const修饰的“成员函数”称之为const成员函数，const修饰类成员函数，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。 class Date { public: Date(int year, int month, int day) { _year = year; _month = month; _day = day; } void Print() { cout << "Print()" << endl; cout << "year:" << _year << endl; cout << "month:" << _month << endl; cout << "day:" << _day << endl << endl; } void Print() const { cout << "Print()const" << endl; cout << "year:" << _year << endl; cout << "month:" << _month << endl; cout << "day:" << _day << endl << endl; } private: int _year; // 年 int _month; // 月 int _day; // 日 }; void Test() { Date d1(2022,1,13); d1.Print(); const Date d2(2022,1,13); d2.Print(); } AI写代码 cpp 运行 结论：就算this被const修饰，也是可以访问其成员的。 7.取地址及const取地址操作符重载（取地址） 这两个默认成员函数一般不用重新定义 ，编译器默认会生成。 class Date { public : Date* operator&() { return this ; } const Date* operator&()const { return this ; } private : int _year ; // 年 int _month ; // 月 int _day ; // 日 }; AI写代码 cpp 运行 这两个运算符一般不需要重载，使用编译器生成的默认取地址的重载即可，只有特殊情况，才需 要重载，比如想让别人获取到指定的内容（不过这样就无法取的类对象的地址了）； ———————————————— 版权声明：本文为优快云博主「daystarGO」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。 原文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_68140277/article/details/127329421傻瓜语言讲解
08-24
C++ 中的六大默认成员函数（构造函数、拷贝构造函数、析构函数、赋值运算符重载、`const` 成员函数、取地址运算符重载）在你不提供的情况下由编译器自动生成。这些函数在对象的生命周期中起着至关重要的作用，特别是...
结构体运算符重载（=、＜、==）
mankeywang的博客
07-13 2146
【代码】结构体运算符重载。
重载运算符写法
weixin_30908103的博客
08-08 263
class a { public int Num{get;set;} //重载运算符 + public static a oprator +(a a1,a a2) { a2.Num+=a1.Num; return a2; } } a a1=new a(){Num=10}; ...
重载运算符语法讲解
anhaoti3785的博客
08-07 350
重载运算符 这篇随笔我来讲解一下C++语言中重载运算符的相关知识。 一、重载运算符的用途 这是一个比较哲学的问题：我们为什么要重载运算符？ 理由就是，我们C++语言中已经给出的运算符（包括算数运算符和逻辑运算符）只是针对C++语言中已经给定的数据类型进行运算，假如我们想要对我们的自定义数据类型进行运算的话，则需要重载运算符，我们可以把重载运算符理解成对已有的运算符的一种重新定义。 比如：...
c++之说_9_6|自定义类型 struct operator 重载运算符关键字
qq_59398646的博客
01-31 1995
所以 obj_2& operator= (const obj_1& Target)obj_2& operator= (const obj_1& Target) 函数。obj_2 里面有个这个 证明了 有转换到 obj_1类型的方法。textb2 是obj_2类型 a1 是obj_1类型。texta1 是obj_1类型 b2 是obj_2类型。顺序是按照 new(b, 9000,&p) obj_1。obj_3类型 c3 obj_1类型 a1;
c中struct重载运算符
ts596705957的博客
02-22 6832
c中struct重载运算符 为什么结构体需要重载运算符 首先我看一段代码： struct node{ int x,y; node(int x=2,int y=2):x(x),y(y):{ } } int main(){ node a,b,c; c = a + b; cout<<c.x<<" "<<c.y<...
笔记struct重载运算符 常用（自用）
qq_42403776的博客
11-05 433
struct node { int x1,x2,h; bool operator < (const node& b) const { return h < b.h; //或者写成 return this.h<b.h; } }
类的构造函数（函数重载）
diaomeijiao3430的博客
07-05 472
话不多说，先上代码 #include<iostream> #include<cstring> #include<string> #include<iomanip> #include<fstream> using namespace std; class Date { private: ...
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