友元函數(shù) 運(yùn)算符重載 const static

1、友元函數(shù)

  在類中一般的成員函數(shù)具備：

  (1)、該函數(shù)能訪問(wèn)類中的私有部分

  (2)、該函數(shù)位于類的作用域之中

  (3)、該函數(shù)必須經(jīng)由一個(gè)對(duì)象去激活，也就是說(shuō)有一個(gè)this指針；

  友元函數(shù)不同之處：

  (1)、在#include<iostream> using namespace std;的前提下，必須的類外先聲明；

class Test;
  void fun();    //有元函數(shù)的聲明

  但是在#include<iostream.h>中不用這個(gè)有元函數(shù)的聲明；這是早期頭文件的包含。

  (2)、在類內(nèi)必須聲明是朋友，friend(關(guān)鍵字)，函數(shù)聲明

class Test{
  friend void fun();  //朋友沒有公有，私有，保護(hù)之分，所以限定修飾符在這不起任何作用
}；

(3)、在類外實(shí)現(xiàn)方法的定義，此時(shí)不用再加friend了；

void fun(){
  ..........
}

  有元函數(shù)具有的特性：該函數(shù)能訪問(wèn)類的私有數(shù)據(jù)；不是該類的成員函數(shù)，也不需要對(duì)象驅(qū)動(dòng)；

  還有友元類，跟其使用一樣，類中所有函數(shù)均可調(diào)用其朋友的私有數(shù)據(jù)；

2、運(yùn)算符的重載(個(gè)人認(rèn)為C++中運(yùn)算符的重載很有用，也很重要)

  相當(dāng)于函數(shù)的調(diào)用，對(duì)其的另一種更加人文化的解釋，并告訴 C++編譯器，遇到該重載運(yùn)算符時(shí)調(diào)用此函數(shù)。

  定義運(yùn)算符重載的一般格式：

  返回值類型 類名：：operator重載的運(yùn)算符(參數(shù)列表)；

  假如出現(xiàn)復(fù)數(shù)類：

    Complex{
    public:
        .....
    private:
        int real;
        int p_w_picpath;
    }；

    //主函數(shù)中：
    Complex t1(1, 2);
    Complex t2(2, 3);
    Complex t3;
    t3 = t1 + t2;

  此時(shí)t1和t2的類型不定，就得對(duì)+進(jìn)行運(yùn)算符的重載；使其更符合人文化，其本質(zhì)不變，t1.operator+(t2);

  對(duì)象的類型不定，編譯器不知道怎么輸出，自己就得對(duì)<<和>>運(yùn)算符進(jìn)行重載，以達(dá)到輸出對(duì)象的目的。還必須是友元函數(shù)；

class Complex;    //這是第一步，類外聲明。
    ostream& operator<<(ostream &out, const Complex &c);
    istream& operator>>(istream &in, Complex &c);
    
class Complex{   //這是第二步，對(duì)其在類內(nèi)說(shuō)明是朋友。
    friend ostream& operator<<(ostream &out, const Complex &c);
    friend istream& operator>>(istream &in, Complex &c);
};
  
ostream& operator<<(ostream &out, const Complex &c){
    out<<"("<<c.m_real<<","<<c.m_imag<<")";
    return out;   //這是第三步，在類外進(jìn)行定義。
}
istream& operator>>(istream &in, Complex &c){
    in>>c.m_real>>c.m_imag;
    return in;
}

關(guān)于這個(gè)<<對(duì)應(yīng)一個(gè)要輸出的值，在定義時(shí)，不用endl,回車。

對(duì)于Complate類的補(bǔ)充，t1 = t2 + 10;  //成員方法重載即可。內(nèi)部有一個(gè)隱藏參數(shù)

     t1 = 10 + t2;  //沒有對(duì)象驅(qū)動(dòng)，還要10.operator+(t2);是錯(cuò)的，所以此時(shí)用友元函數(shù)，傳兩個(gè)參數(shù)就是有兩個(gè)參數(shù)。

運(yùn)算符的重載要注意：

  (1)、operator后面是一個(gè)合法的運(yùn)算符，將右操作數(shù)做為函數(shù)的實(shí)參；

  (2)、++ --前后的問(wèn)題，用函數(shù)重載區(qū)分，后加的(int)參數(shù)；

  (3)、?:  .   .*  ::  sizeof不能重載，其它的應(yīng)該都可以進(jìn)行重載；

例1：++i 和 i++有什么區(qū)別？

  對(duì)其進(jìn)行重載，如下：

#include<iostream>
using namespace std;

class Int;
ostream& operator<<(ostream &out, const Int &s);

class Int{
    friend ostream& operator<<(ostream &out, const Int &s);
public:
    Int(int m = 0) : t(m){}
    ~Int(){}
public:
    Int& operator++()//++t  先加1，再將此對(duì)象的引用返回
    {
        t++;
        return *this;
    }
    Int operator++(int) //t++ 后加的要有一個(gè)參數(shù)int區(qū)分，
    {
        Int tmp(t);    //創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)對(duì)象，
        t++;           //原有對(duì)象加了一下，
        return tmp;    //返回臨時(shí)對(duì)象，后加。
    }
private:
    int t;
};

ostream& operator<<(ostream &out, const Int &s){
    out<<s.t;
    return out;
}
int main(void){
    Int t1(6);
    Int t2;
    Int t3;

    t2 = ++t1;
    cout<<"t1 = "<<t1<<", t2 = "<<t2<<endl;  //對(duì)輸出運(yùn)算符重載了，才能輸出對(duì)象。
    t3 = t1++;
    cout<<"t1 = "<<t1<<", t3 = "<<t3<<endl;

    return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果如下：

  從結(jié)果可以看出，確是實(shí)現(xiàn)了，這塊的本質(zhì)是運(yùn)算符對(duì)++的重載。

  前加，返回的是引用，后加還得調(diào)用構(gòu)造函數(shù)和拷貝構(gòu)造；所以前加++i;效率更高，運(yùn)行速度也更快。

例2、String類

#include<iostream>
#include<string.h>
#include<assert.h>
using namespace std;

class String;
ostream& operator<<(ostream &out, const String &str);

class String{
    friend ostream& operator<<(ostream &out, const String &str);
public:
    String(const char *str = ""){
        if(str == NULL){
            data = new char[1];
            data[0] = 0;
        }else{
            data = new char[strlen(str) + 1];
            strcpy(data, str);
        }
    }
    //String(const String &str){}
    String& operator=(const String &str){
        if(this != &str){
            delete []data;
            data = new char[strlen(str.data) + 1];
            strcpy(data, str.data);
        }

        return *this;
    }
    ~String(){
        delete []data;
    }
public:
    String operator+(const String &str){
        char *tmp;

        tmp = new char[strlen(data) + strlen(str.data) + 1];
        strcpy(tmp, data);
        strcat(tmp, str.data);

        return String(tmp);
    }
    void operator+=(const String &str){
        char *new_data = new char[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); //此時(shí)對(duì)原有的數(shù)組空間進(jìn)行動(dòng)態(tài)擴(kuò)長(zhǎng)，
             // 給誰(shuí)擴(kuò)長(zhǎng)    加上原先，一共要有多長(zhǎng)        即原有值不變。
        strcat(data, str.data);
*/
    }
    char operator[](int pos){
        assert(pos >= 0 && pos < strlen(data));
        return data[pos];
    }
    char operator*(){
        return data[0];
    }
    bool operator==(const String &str){
        return strcmp(data, str.data) ? false : true;
    }
    bool operator!=(const String &str){
        return !(*this == str);  //調(diào)用==這個(gè)編寫過(guò)的函數(shù)
    }
private:
    char *data;
};

ostream& operator<<(ostream &out, const String &str){
    out<<str.data;
    return out;
}

int main(void){
    String s1("hello");
    String s2("world");
    String s3;

    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;
    }
    return 0;
}

對(duì)其+，+=，[]，*，==，！=進(jìn)行了運(yùn)算符的重載，結(jié)果如下：

3、const和static

  在C++中const是非常重要的，現(xiàn)在說(shuō)明常函數(shù)之間的關(guān)系：普通函數(shù)可以調(diào)用常函數(shù)，常函數(shù)不能調(diào)用普通函數(shù)(因?yàn)闆]有this)；

  void fun()const{}

  void fun(){}          //一個(gè)有const，一個(gè)沒有，參數(shù)類型不一樣，所以這是函數(shù)的重載！

  static在C++中有成員和方法，靜態(tài)成員的在類外初始化；類的靜態(tài)成員為所有對(duì)象所共享。

  靜態(tài)方法： (1)、可以調(diào)用該類的私有成員，(2)、應(yīng)該位于類的作用域之中；(3)、類名直接調(diào)用，可以不用方法；

  靜態(tài)方法只能調(diào)用靜態(tài)成員，和靜態(tài)函數(shù)；非靜態(tài)的可以調(diào)用靜態(tài)成員或方法。