在開始我們今天的內(nèi)容之前，給大家介紹一個(gè)小東西，cout和cin，流插入流提取函數(shù)。

該函數(shù)的前置為頭文件iostream，并展開命名空間std，這兩個(gè)函數(shù)可替代printf，scanf的功能，而且使用體驗(yàn)比前者好得多。在這里左移操作符被重載為流插入函數(shù)，右移操作符被重載為流提取函數(shù)（運(yùn)算符重載馬上就會(huì)講，不要著急），所以cin >> a的意思就是從控制臺(tái)提取對(duì)象賦給a，cout << a << endl的意思是把a(bǔ)的值打印在屏幕上并換行，先講這么多，運(yùn)算符重載會(huì)再講一點(diǎn)，后續(xù)我會(huì)專門出一期iostream的專欄。

拷貝構(gòu)造函數(shù)

又是一段新代碼，讓我們看看它的運(yùn)行結(jié)果

哦豁，炸掉了，調(diào)試一下

噢，編譯器釋放了一個(gè)野指針，所以程序崩了。這里我們引入一個(gè)新概念，深淺拷貝。

淺拷貝就是值拷貝，你的值是什么，我的值就是什么，C語(yǔ)言用的就是淺拷貝，一般情況下沒(méi)有什么問(wèn)題，但在這里問(wèn)題很明顯

淺拷貝會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)數(shù)組的指針指向同一塊空間，而在C++里析構(gòu)函數(shù)會(huì)在對(duì)象生命周期結(jié)束后自動(dòng)調(diào)用，因此對(duì)象s出了func作用域就會(huì)調(diào)用一次析構(gòu)函數(shù)，導(dǎo)致對(duì)象s1的數(shù)組指針變?yōu)橐爸羔?，緊接著s1出作用域再次調(diào)用析構(gòu)函數(shù)，導(dǎo)致程序崩潰。

深拷貝不僅僅是值拷貝，他還會(huì)拷貝整個(gè)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，正因如此，我們希望用深拷貝替代淺拷貝（對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)，淺拷貝基本沒(méi)有存在價(jià)值，引用比它好用得多），那有沒(méi)有辦法自動(dòng)進(jìn)行深拷貝？拷貝構(gòu)造函數(shù)與復(fù)制重載函數(shù)可以解決這個(gè)問(wèn)題，前者針對(duì)對(duì)象的初始化，后者針對(duì)對(duì)象的賦值。

我們先介紹拷貝構(gòu)造函數(shù)

拷貝構(gòu)造函數(shù)的幾個(gè)基本特點(diǎn)

1. k拷貝構(gòu)造函數(shù)只適用于對(duì)象的初始化，如果是對(duì)象的賦值，則不會(huì)調(diào)用構(gòu)造函數(shù)

2. 拷貝構(gòu)造函數(shù)函數(shù)名同構(gòu)造函數(shù)，均為類名，構(gòu)成函數(shù)重載

3. 拷貝構(gòu)造函數(shù)形參不得出現(xiàn)該類的對(duì)象，這會(huì)導(dǎo)致死循環(huán)遞歸（有的編譯器會(huì)直接報(bào)錯(cuò)）

我來(lái)解釋一下，Stack對(duì)象的傳參行為本質(zhì)上就是用已存在對(duì)象給目標(biāo)對(duì)象初始化，按照規(guī)則，我們需要調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)，可如果那個(gè)函數(shù)就是拷貝構(gòu)造自身，拷貝構(gòu)造函數(shù)就會(huì)再次調(diào)用自身，陷入死循環(huán)

4. 構(gòu)造函數(shù)有多種調(diào)用方式

其余代碼同上

這三種調(diào)用方式均視為調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)，注意Stack s3 = s2不會(huì)調(diào)用賦值重載函數(shù)，因?yàn)楸举|(zhì)是初始化。

5. 如用戶未顯式定義，編譯器會(huì)生成構(gòu)造函數(shù)，其有以下特點(diǎn)，對(duì)內(nèi)置類型進(jìn)行淺拷貝，對(duì)自定義類型調(diào)用其構(gòu)造函數(shù)。

寫到這想起一件事情，記得給拷貝構(gòu)造加const，不要學(xué)我，容易被坑死。

6. 拷貝構(gòu)造函數(shù)也存在初始化列表，因?yàn)橐钥截悩?gòu)造形式初始化的對(duì)象不會(huì)調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，而是直接調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)

賦值重載函數(shù)

1. 運(yùn)算符重載

在C語(yǔ)言階段，我們一直缺乏一種直觀的方式來(lái)表達(dá)自定義類型的基本運(yùn)算，比方說(shuō)如果我們想寫一個(gè)日期+天數(shù)，那我們就只能以函數(shù)調(diào)用的形式來(lái)完成相關(guān)計(jì)算。函數(shù)肯定是要寫的，不過(guò)我們能不能換一種表達(dá)形式，把函數(shù)調(diào)用的形式轉(zhuǎn)換為運(yùn)算符的形式，顯然，從代碼的易讀性和美觀性來(lái)講運(yùn)算符比傳統(tǒng)的函數(shù)調(diào)用好得多。C++提供了解決方案，就是運(yùn)算符重載。

date.h

date.cpp

把函數(shù)名換成operator加對(duì)應(yīng)重載運(yùn)算符就可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)算符重載了

test.cpp

用法十分親民，一看就懂。

運(yùn)算符重載本質(zhì)上就是把運(yùn)算符作為函數(shù)使用，所以上面六個(gè)cout也可以這么寫

運(yùn)算符重載函數(shù)有如下特性：

1. 不可以用這種方式創(chuàng)造新運(yùn)算符（operator@就是非法函數(shù)）

運(yùn)算符重載，顧名思義，意義的再次擴(kuò)展，顯然只有有意義的運(yùn)算符，才能重載。

2. 函數(shù)形參個(gè)數(shù)與運(yùn)算符操作數(shù)個(gè)數(shù)必須保持嚴(yán)格一致（自加自減除外，因?yàn)樵谧约幼詼p這一情景下，該規(guī)則與函數(shù)重載規(guī)則沖突，需要額外的占位形參解決問(wèn)題）

這是很自然的結(jié)論，比如“+”操作符需要兩個(gè)操作數(shù)，你重載的“+”函數(shù)形參數(shù)目不對(duì)等，你能認(rèn)為你重載的函數(shù)在含義上與“+”保持一致嗎？

注：因?yàn)殡[含this指針的存在，成員函數(shù)的形參會(huì)少一個(gè)

3. 函數(shù)形參中必須包含自定義類型（內(nèi)置類型不用你再造一次輪子）

4. .*? ::? sizeof? ?:? .? 以上五個(gè)運(yùn)算符不能重載

運(yùn)算符重載用好了能做出什么效果？你覺(jué)得一個(gè)可以一鍵賦值，無(wú)元素上限的數(shù)組怎么樣。

test.h

slist.h

slist.cpp

通過(guò)對(duì)方括號(hào)運(yùn)算符的重載，再結(jié)合四大成員函數(shù)，我們成功的把順序表改造成了數(shù)組，而這個(gè)新數(shù)組既擁有順序表的動(dòng)態(tài)擴(kuò)容能力，也保留了數(shù)組的靈活性。這個(gè)改造，可以說(shuō)相當(dāng)成功

接下來(lái)，我以日期類為例給各位講解常用運(yùn)算符重載設(shè)計(jì)的一些技巧

date.h

date.cpp

這里有兩個(gè)地方看起來(lái)很奇怪，一個(gè)是友元函數(shù)（流插入流提取運(yùn)算符的重載函數(shù)），另一個(gè)就是某些成員函數(shù)后加的const，我們?cè)谙乱还?jié)會(huì)詳細(xì)講解這些，現(xiàn)在淺淺提一筆。

如果C++允許this指針在成員函數(shù)中顯式寫出，并允許有限修改，那我們就不需要寫這些補(bǔ)丁了。

第一個(gè)，友元函數(shù)，是為了解決Date的this指針不能換位的問(wèn)題。顯然，<<與>>的本質(zhì)還是函數(shù)，而這兩個(gè)函數(shù)的具體功能分別在ostream類與istream類里實(shí)現(xiàn)，所以套殼換皮的我們就要用到ostream與istream的對(duì)象，那么問(wèn)題就出現(xiàn)了，this指針一定占據(jù)形參的第一位，但是<<與>>運(yùn)算符在正常使用時(shí)的第一個(gè)參數(shù)不是日期類的this指針，而是庫(kù)類的對(duì)象。為了能夠正常使用該函數(shù)，只能把它定義成全局。但定義成全局函數(shù)，就必須要突破private限制，解決辦法有二，一是提供get函數(shù)，二就是定義成友元函數(shù)

第二個(gè)，懸空const，是為了解決Date的this指針不能正常被const修飾的問(wèn)題。const對(duì)象只能傳遞const this指針，顯然不能把它轉(zhuǎn)換成this，不然權(quán)限就要亂套了。但是this指針不能顯式寫出，我沒(méi)辦法給它加const修飾，只能懸空寫

1. 比較運(yùn)算符只需要寫>, ==或者<, ==函數(shù)，剩下的四個(gè)都能代碼復(fù)用，我這里手寫了三個(gè)主要是為了滿足我的強(qiáng)迫癥。

2. +=與+，-=與-，這兩組只需要寫一個(gè)，另一個(gè)就能代碼復(fù)用

3. 在2的情境下，我建議手搓前一個(gè)而不是后一個(gè)，因?yàn)樾矢?/p>

以operator+為例，這個(gè)函數(shù)需要定義一個(gè)額外對(duì)象，并返回一個(gè)對(duì)象。那么對(duì)象tem調(diào)用一次拷貝構(gòu)造函數(shù)，返回時(shí)構(gòu)造的臨時(shí)常變量再次調(diào)用拷貝構(gòu)造，合計(jì)兩次

但是operator+=的函數(shù)并不需要?jiǎng)?chuàng)建額外對(duì)象，也不需要返回對(duì)象，沒(méi)有構(gòu)造系函數(shù)帶來(lái)的空間與時(shí)間開銷

到這里，結(jié)論很明顯，令operator+調(diào)用operator+=相比用operator+=調(diào)用operator+效率更高。

4. 擁有占位符的operator++或--會(huì)被編譯器識(shí)別為后置++或--，而沒(méi)有占位符的會(huì)被識(shí)別為前置++或--，同樣的，前置++或--比后置++或--效率更高。

2. 賦值重載函數(shù)

operator=函數(shù)比較特別，與我們講的前三個(gè)成員函數(shù)長(zhǎng)得一點(diǎn)不像。

賦值重載函數(shù)具有如下特點(diǎn)：

1. 只適用于對(duì)象間的賦值操作，因此也不具有初始化列表的功能

如果你的對(duì)象有某些成員不能賦值就不要用下面的法子拷貝

2. 作為默認(rèn)成員函數(shù)，如未顯式定義將由編譯器隱式生成，隱式生成的函數(shù)對(duì)內(nèi)置類型完成淺拷貝，調(diào)用自定義類型的賦值重載函數(shù)

3. operator=作為雙目操作符，其重載函數(shù)必須擁有兩個(gè)形參（第一個(gè)給了this指針）

至于用法，operator=是怎么用的，它就怎么用（初始化除外）

下一個(gè)專欄正式結(jié)束類與對(duì)象的初步認(rèn)識(shí)，內(nèi)存管理，vector，list，stl的內(nèi)容正在學(xué)習(xí)，很快就能和大家見面