友元函数运算符重载 const static

2024-12-25 技术教程

1、友元函数

在类中一般的成员函数具备：

(1)、该函数能访问类中的私有部分

(2)、该函数位于类的作用域之中

(3)、该函数必须经由一个对象去激活，也就是说有一个this指针；

友元函数不同之处：

(1)、在#include<iostream> using namespace std;的前提下，必须的类外先声明；

classTest;voidfun();//有元函数的声明

但是在#include<iostream.h>中不用这个有元函数的声明；这是早期头文件的包含。

(2)、在类内必须声明是朋友，friend(关键字)，函数声明

classTest{friendvoidfun();//朋友没有公有，私有，保护之分，所以限定修饰符在这不起任何作用}；

(3)、在类外实现方法的定义，此时不用再加friend了；

voidfun(){..........}

有元函数具有的特性：该函数能访问类的私有数据；不是该类的成员函数，也不需要对象驱动；

还有友元类，跟其使用一样，类中所有函数均可调用其朋友的私有数据；

2、运算符的重载(个人认为C++中运算符的重载很有用，也很重要)

相当于函数的调用，对其的另一种更加人文化的解释，并告诉 C++编译器，遇到该重载运算符时调用此函数。

定义运算符重载的一般格式：

返回值类型类名：：operator重载的运算符(参数列表)；

假如出现复数类：

Complex{public:.....private:intreal;intp_w_picpath;}；

//主函数中：Complext1(1,2);Complext2(2,3);Complext3;t3=t1+t2;

此时t1和t2的类型不定，就得对+进行运算符的重载；使其更符合人文化，其本质不变，t1.operator+(t2);

对象的类型不定，编译器不知道怎么输出，自己就得对<<和>>运算符进行重载，以达到输出对象的目的。还必须是友元函数；

classComplex;//这是第一步，类外声明。ostream&operator<<(ostream&out,constComplex&c);istream&operator>>(istream&in,Complex&c);classComplex{//这是第二步，对其在类内说明是朋友。friendostream&operator<<(ostream&out,constComplex&c);friendistream&operator>>(istream&in,Complex&c);};ostream&operator<<(ostream&out,constComplex&c){out<<"("<<c.m_real<<","<<c.m_imag<<")";returnout;//这是第三步，在类外进行定义。}istream&operator>>(istream&in,Complex&c){in>>c.m_real>>c.m_imag;returnin;}

关于这个<<对应一个要输出的值，在定义时，不用endl,回车。

对于Complate类的补充，t1 = t2 + 10; //成员方法重载即可。内部有一个隐藏参数

t1 = 10 + t2; //没有对象驱动，还要10.operator+(t2);是错的，所以此时用友元函数，传两个参数就是有两个参数。

运算符的重载要注意：

(1)、operator后面是一个合法的运算符，将右操作数做为函数的实参；

(2)、++ --前后的问题，用函数重载区分，后加的(int)参数；

(3)、?: . .* :: sizeof不能重载，其它的应该都可以进行重载；

例1：++i 和 i++有什么区别？

对其进行重载，如下：

#include<iostream>usingnamespacestd;classInt;ostream&operator<<(ostream&out,constInt&s);classInt{friendostream&operator<<(ostream&out,constInt&s);public:Int(intm=0):t(m){}~Int(){}public:Int&operator++()//++t先加1，再将此对象的引用返回{t++;return*this;}Intoperator++(int)//t++后加的要有一个参数int区分，{Inttmp(t);//创建一个临时对象，t++;//原有对象加了一下，returntmp;//返回临时对象，后加。}private:intt;};ostream&operator<<(ostream&out,constInt&s){out<<s.t;returnout;}intmain(void){Intt1(6);Intt2;Intt3;t2=++t1;cout<<"t1="<<t1<<",t2="<<t2<<endl;//对输出运算符重载了，才能输出对象。t3=t1++;cout<<"t1="<<t1<<",t3="<<t3<<endl;return0;}

运行结果如下：

从结果可以看出，确是实现了，这块的本质是运算符对++的重载。

前加，返回的是引用，后加还得调用构造函数和拷贝构造；所以前加++i;效率更高，运行速度也更快。

例2、String类

#include<iostream>#include<string.h>#include<assert.h>usingnamespacestd;classString;ostream&operator<<(ostream&out,constString&str);classString{friendostream&operator<<(ostream&out,constString&str);public:String(constchar*str=""){if(str==NULL){data=newchar[1];data[0]=0;}else{data=newchar[strlen(str)+1];strcpy(data,str);}}//String(constString&str){}String&operator=(constString&str){if(this!=&str){delete[]data;data=newchar[strlen(str.data)+1];strcpy(data,str.data);}return*this;}~String(){delete[]data;}public:Stringoperator+(constString&str){char*tmp;tmp=newchar[strlen(data)+strlen(str.data)+1];strcpy(tmp,data);strcat(tmp,str.data);returnString(tmp);}voidoperator+=(constString&str){char*new_data=newchar[strlen(data)+strlen(str.data)+1];strcpy(new_data,data);strcat(new_data,str.data);delete[]data;data=new_data;/*realloc(data,strlen(data)+strlen(str.data)+1);//此时对原有的数组空间进行动态扩长，//给谁扩长加上原先，一共要有多长即原有值不变。strcat(data,str.data);*/}charoperator[](intpos){assert(pos>=0&&pos<strlen(data));returndata[pos];}charoperator*(){returndata[0];}booloperator==(constString&str){returnstrcmp(data,str.data)?false:true;}booloperator!=(constString&str){return!(*this==str);//调用==这个编写过的函数}private:char*data;};ostream&operator<<(ostream&out,constString&str){out<<str.data;returnout;}intmain(void){Strings1("hello");Strings2("world");Strings3;s3=s1+s2;cout<<s3<<endl;s1+=s2;cout<<s1<<endl;cout<<s1[1]<<endl;cout<<*s1<<endl;if(s1==s3){cout<<"相等"<<endl;}else{cout<<"不相等"<<endl;}if(s1!=s3){cout<<"不相等"<<endl;}else{cout<<"相等"<<endl;}return0;}

对其+，+=，[]，*，==，！=进行了运算符的重载，结果如下：

3、const和static

在C++中const是非常重要的，现在说明常函数之间的关系：普通函数可以调用常函数，常函数不能调用普通函数(因为没有this)；

void fun()const{}

void fun(){} //一个有const，一个没有，参数类型不一样，所以这是函数的重载！

static在C++中有成员和方法，静态成员的在类外初始化；类的静态成员为所有对象所共享。

静态方法： (1)、可以调用该类的私有成员，(2)、应该位于类的作用域之中；(3)、类名直接调用，可以不用方法；

静态方法只能调用静态成员，和静态函数；非静态的可以调用静态成员或方法。