【C++ 语言】面向对象 ( 函数重载 | 运算符重载 | 运算符重载两种定义方式 | 拷贝构造方法 | RVO 优化 | NRVO 优化 )

void OOTest() {

	//在方法中直接声明 Student 对象, student 对象处于栈内存中 , 
	//其作用域仅限于 OOTest 函数 , 方法执行完就会清理掉
	Student student(18, 1);
}

void OOTest(int i) {

	//在方法中直接声明 Student 对象, student 对象处于栈内存中 , 
	//其作用域仅限于 OOTest 函数 , 方法执行完就会清理掉
	Student student(18, 1);
}

//运算符重载 , "+" 号运算符进行重载 , 
//其作用是让两个 Operator 的 number 成员变量相加
//运算符重载的本质是按照一定格式定义一个方法
//这个定义的方法中包含运算符 , 除运算符之外的其它符号可以省略简写
public:
	Operator operator+(const Operator& o1) {
		//+ 运算符的作用是 两个 Operator 对象, 进行操作得到第三个 Operator 对象
		//第三个 Operator 对象的 number 变量 , 是前两个 Operator 对象之和
		Operator o2;
		o2.number = this->number + o1.number;
		return o2;
	}

	//这是运算符重载的完整写法 , 
	//其中的 .operator 和之后的 () 可以省略变成下面的简化写法
	Operator o3 = o1.operator+(o2);
	//打印 o3 中的 number 变量值
	cout << "内部定义的运算符重载完整写法结果 : " << o3.number << endl;

	//+ 是在 Operator 类中自定义的运算符重载 
	//其作用是返回一个对象 , 其number成员变量值是 o1 和 o2 中number成员变量之和
	Operator o4 = o1 + o2;
	//打印 o3 中的 number 变量值
	cout << "内部定义的运算符重载简化写法结果 : " << o4.number << endl;

	//运算符重载
	//注意这里的 Operator 对象 o1 和 o2 都在栈内存中
	Operator o1;
	o1.number = 80;

	Operator o2;
	o2.number = 10;

	//运算符重载完整写法

	//这是运算符重载的完整写法 , 
	//其中的 .operator 和之后的 () 可以省略变成下面的简化写法
	Operator o3 = o1.operator+(o2);
	//打印 o3 中的 number 变量值
	cout << "内部定义的运算符重载完整写法结果 : " << o3.number << endl;

	//运算符重载简化写法

	//+ 是在 Operator 类中自定义的运算符重载 
	//其作用是返回一个对象 , 其number成员变量值是 o1 和 o2 中number成员变量之和
	Operator o4 = o1 + o2;
	//打印 o3 中的 number 变量值
	cout << "内部定义的运算符重载简化写法结果 : " << o4.number << endl;

内部定义的运算符重载完整写法结果 : 90
内部定义的运算符重载简化写法结果 : 90

//类外部定义云算符重载
//	使用该重载云算符时 , 将两个对象相乘 , 获得的第三个对象 , 
//	该对象的 number 成员变量值 , 是 前两个对象的 number 对象的乘积 
Operator operator*(const Operator& o1, const Operator& o2) {
	//+ 运算符的作用是 两个 Operator 对象, 进行操作得到第三个 Operator 对象
	//第三个 Operator 对象的 number 变量 , 是前两个 Operator 对象之和
	Operator o3;
	o3.number = o1.number * o2.number;
	return o3;
}

	//运算符重载
	//注意这里的 Operator 对象 o1 和 o2 都在栈内存中
	Operator o1;
	o1.number = 80;

	Operator o2;
	o2.number = 10;

	//这是运算符重载的完整写法 , 
	//其中的 .operator 和之后的 () 可以省略变成下面的简化写法
	Operator o5 = operator*(o1, o2);
	//打印 o5 中的 number 变量值
	cout << "外部定义的运算符重载完整写法结果 : " << o5.number << endl;

	//运算符重载简化写法

	//+ 是在 Operator 类中自定义的运算符重载 
	//其作用是返回一个对象 , 其number成员变量值是 o1 和 o2 中number成员变量之积
	Operator o6 = o1 * o2;
	//打印 o6 中的 number 变量值
	cout << "外部定义的运算符重载简化写法结果 : " << o6.number << endl;

外部定义的运算符重载完整写法结果 : 800
外部定义的运算符重载简化写法结果 : 800

//运算符重载 , "+" 号运算符进行重载 , 
//	其作用是让两个 Operator 的 number 成员变量相加
//	运算符重载的本质是按照一定格式定义一个方法
//	这个定义的方法中包含运算符 , 除运算符之外的其它符号可以省略简写
public:
	Operator operator+(const Operator& o1) {
		//+ 运算符的作用是 两个 Operator 对象, 进行操作得到第三个 Operator 对象
		//第三个 Operator 对象的 number 变量 , 是前两个 Operator 对象之和
		Operator o2;
		o2.number = this->number + o1.number;

		//o2 对象是存在栈内存中 , 返回 o2 操作出现了拷贝操作
		//o2 会调用拷贝构造方法 , 拷贝到一个临时对象中 
		//如果返回值有接收的对象 , 那么又调用拷贝构造方法 , 
		//	将这个临时对象又会被拷贝给接收对象
		return o2;
	}

};

	//默认的构造方法
	Operator() {}

	//拷贝构造方法, 每次拷贝都会调用该构造方法
	//	以此来验证栈内存中 返回 栈内存中的对象 , 
	//	将栈内存对象拷贝到临时对象中
	//	在方法调用处 , 又将临时对象拷贝给了接收返回值的对象
	Operator(Operator& o) {
		this->number = o.number;
		cout << "Operator 对象执行拷贝操作" << endl;
	}

	//+ 是在 Operator 类中自定义的运算符重载 
	//其作用是返回一个对象 , 其number成员变量值是 o1 和 o2 中number成员变量之和
	Operator o4 = o1 + o2;
	//打印 o3 中的 number 变量值
	cout << "内部定义的运算符重载简化写法结果 : " << o4.number << endl;

Operator 对象执行拷贝操作
内部定义的运算符重载完整写法结果 : 90

#pragma once

using namespace std;

class Operator {

public : 
	int number;
	//默认的构造方法
	Operator() {}

	//拷贝构造方法, 每次拷贝都会调用该构造方法
	//	以此来验证栈内存中 返回 栈内存中的对象 , 
	//	将栈内存对象拷贝到临时对象中
	//	在方法调用处 , 又将临时对象拷贝给了接收返回值的对象
	Operator(Operator& o) {
		this->number = o.number;
		cout << "Operator 对象执行拷贝操作" << endl;
	}

	//这里针对拷贝操作进行说明 : rvo 优化 , nrvo 优化
	//理论上 拷贝 构造方法 是要执行两次的 , 在 operator+ 方法中 , 
	//	第一次将 o2 对象拷贝给临时对象
	//	第二次将 临时对象拷贝给接收 operator+ 方法返回值的对象

	//但是在 Visual Studio 中编译后执行结果只拷贝了一次, 这是由于编译器优化的原因.
	//	Windows 上 Visual Studio 的 C++ 编译器是 cl.exe
	//	MAC 上 Xcode 的 C++ 编译器是 GNU g++
	
	//在 VS 中, cl 编译器在 debug 模式下,会执行 rvo (return value) 优化
	//	rvo 优化 , 减少了1次拷贝和析构的操作
	
	//在 release 模式下 , 会执行 nrvo 优化
	//	nrvo 优化 , 会进行 0 次拷贝 , 减少了 2 次拷贝和析构的操作
	//	其优化方式是改写方法 , 直接将接收对象放入参数 , 在方法中就将返回对象赋值给接收对象了

	//这两种优化都是编译器针对返回值进行的优化





//类内部定义云算符重载

//运算符重载 , "+" 号运算符进行重载 , 
//	其作用是让两个 Operator 的 number 成员变量相加
//	运算符重载的本质是按照一定格式定义一个方法
//	这个定义的方法中包含运算符 , 除运算符之外的其它符号可以省略简写
public:
	Operator operator+(const Operator& o1) {
		//+ 运算符的作用是 两个 Operator 对象, 进行操作得到第三个 Operator 对象
		//第三个 Operator 对象的 number 变量 , 是前两个 Operator 对象之和
		Operator o2;
		o2.number = this->number + o1.number;

		//o2 对象是存在栈内存中 , 返回 o2 操作出现了拷贝操作
		//o2 会调用拷贝构造方法 , 拷贝到一个临时对象中 
		//如果返回值有接收的对象 , 那么又调用拷贝构造方法 , 
		//	将这个临时对象又会被拷贝给接收对象
		return o2;
	}

};


//类外部定义云算符重载
//	使用该重载云算符时 , 将两个对象相乘 , 获得的第三个对象 , 
//	该对象的 number 成员变量值 , 是 前两个对象的 number 对象的乘积 
Operator operator*(const Operator& o1, const Operator& o2) {
	//+ 运算符的作用是 两个 Operator 对象, 进行操作得到第三个 Operator 对象
	//第三个 Operator 对象的 number 变量 , 是前两个 Operator 对象之和
	Operator o3;
	o3.number = o1.number * o2.number;

	//o2 对象是存在栈内存中 , 返回 o2 操作出现了拷贝操作
	//o2 会调用拷贝构造方法 , 拷贝到一个临时对象中 
	//如果返回值有接收的对象 , 那么又调用拷贝构造方法 , 
	//	将这个临时对象又会被拷贝给接收对象
	return o3;
}

// 003_Object_Oriented.cpp: 定义应用程序的入口点。
//

#include "003_Object_Oriented.h"

//引用 Student 类声明的头文件
#include "Student.h"

#include "Instance.h"

#include "Operator.h"

using namespace std;

void OOTest() {

	//在方法中直接声明 Student 对象, student 对象处于栈内存中 , 
	//其作用域仅限于 OOTest 函数 , 方法执行完就会清理掉
	Student student(18, 1);
}

void OOTest(int i) {

	//在方法中直接声明 Student 对象, student 对象处于栈内存中 , 
	//其作用域仅限于 OOTest 函数 , 方法执行完就会清理掉
	Student student(18, 1);
}

//友元函数实现 , 在类的外部修改类中的私有成员变量 age
void changeAge(Student* student){
	student->age = 88;
}

int main()
{
	cout << "Hello Student" << endl;

	OOTest();
	//在上面的 OOTest() 方法中的栈内存中创建了 Student 对象
	//当 OOTest() 方法执行完毕后 , 就会释放掉 Student 对象

	//使用 new 创建对象 , 注意该对象在堆内存中创建的 
	//用完之后需要使用 delete 释放该对象
	Student* student = new Student(18, 1);

	//调用友元函数, 修改 student 对象类私有变量 age 的值
	changeAge(student);

	//调用 getAge() 常量函数获取 student 对象的 age 成员变量值
	//并将该值打印出来
	cout<< "age : " << student->getAge() <<endl;

	//释放使用 new 申请的堆内存中的内存
	delete student;

	//创建单例对象
	Instance* instance = Instance::getInstance();
	//打印单例对象中的变量值
	cout << "单例 instance->number : " << instance->number << endl;

	//释放单例类
	delete instance;


	//运算符重载
	//注意这里的 Operator 对象 o1 和 o2 都在栈内存中
	Operator o1;
	o1.number = 80;

	Operator o2;
	o2.number = 10;

	//运算符重载完整写法

	//这是运算符重载的完整写法 , 
	//其中的 .operator 和之后的 () 可以省略变成下面的简化写法
	Operator o3 = o1.operator+(o2);
	//打印 o3 中的 number 变量值
	cout << "内部定义的运算符重载完整写法结果 : " << o3.number << endl;

	//运算符重载简化写法

	//+ 是在 Operator 类中自定义的运算符重载 
	//其作用是返回一个对象 , 其number成员变量值是 o1 和 o2 中number成员变量之和
	Operator o4 = o1 + o2;
	//打印 o3 中的 number 变量值
	cout << "内部定义的运算符重载简化写法结果 : " << o4.number << endl;

	//这里对栈内存说明一下
	//在运算符重载实现的方法中 , 创建了 Operator 对象, 
	//这个对象在方法返回时先拷贝给了一个临时对象
	//这个临时对象是一个不可见的匿名对象 , 对外透明的
	//返回该临时对象后 , 发现有 Operator o3 变量接收该对象
	//再次将临时对象拷贝给 o3 对象 

	//测试类外部的运算符重载

	//运算符重载完整写法

	//这是运算符重载的完整写法 , 
	//其中的 .operator 和之后的 () 可以省略变成下面的简化写法
	Operator o5 = operator*(o1, o2);
	//打印 o5 中的 number 变量值
	cout << "外部定义的运算符重载完整写法结果 : " << o5.number << endl;

	//运算符重载简化写法

	//+ 是在 Operator 类中自定义的运算符重载 
	//其作用是返回一个对象 , 其number成员变量值是 o1 和 o2 中number成员变量之积
	Operator o6 = o1 * o2;
	//打印 o6 中的 number 变量值
	cout << "外部定义的运算符重载简化写法结果 : " << o6.number << endl;

	return 0;
}

Hello Student
Student() 构造方法
~Student() 析构方法
Student() 构造方法
age : 88
~Student() 析构方法
单例 instance->number : 888
Operator 对象执行拷贝操作
内部定义的运算符重载完整写法结果 : 90
Operator 对象执行拷贝操作
内部定义的运算符重载简化写法结果 : 90
Operator 对象执行拷贝操作
外部定义的运算符重载完整写法结果 : 800
Operator 对象执行拷贝操作
外部定义的运算符重载简化写法结果 : 800