题解 | 加号运算符重载-构造函数重载-深拷贝、析构函数应用场景

#include <iostream>
using namespace std;

class Time {

    public:
        int hours;      // 小时
        int minutes;    // 分钟

        Time() {
            hours = 0;
            minutes = 0;
        }

        Time(int h, int m) {
            this->hours = h;
            this->minutes = m;
        }

        void show() {
            cout << hours << " " << minutes << endl;
        }
        Time operator+(const Time& other){
            Time res;
            int tminutes = this->hours*60 + this->minutes + other.hours*60 + other.minutes;
            res.hours = tminutes/60;
            res.minutes = tminutes%60;
            return res;
        }
        // write your code here......
        

};

int main() {

    int h, m;
    cin >> h;
    cin >> m;

    Time t1(h, m);
    Time t2(2, 20);

    Time t3 = t1 + t2;
    t3.show();
    
    return 0;
}

一、先指出代码的核心编译错误（关键前提）

这段代码无法直接编译运行！因为 Time t3 = t1 + t2; 中使用了 + 运算符，但 Time 类没有重载 operator+（加法运算符），编译器不认识“两个 Time 对象怎么相加”。这是首要问题，先明确这一点，再解答你的其他核心问题。

二、逐个解答你的核心疑问

问题1：代码有没有使用深拷贝？为什么？

答：这段代码既没有显式写深拷贝，也完全不需要深拷贝，原因如下：

• 深拷贝的核心作用：解决“多个对象共享同一块动态分配内存”的问题（比如类中有 int* arr = new int[10]; 这类动态内存）。浅拷贝会导致多个对象指向同一块动态内存，析构时重复释放崩溃，因此需要深拷贝（重新分配内存并拷贝内容）。
• Time 类的成员：hours 和 minutes 都是基本数据类型（int），存储在栈上，没有任何动态分配的内存（无 new/delete 操作）。此时即使编译器自动生成默认的浅拷贝构造函数（你没显式写拷贝构造，编译器会自动生成），也能安全拷贝——因为拷贝的是 int 值本身（而非指针），多个对象的成员各自独立，不会有内存冲突。

简单说：深拷贝不是“必写项”，只有类包含动态内存（指针 + new）时才需要；Time 类无动态内存，所以不需要深拷贝，代码里没写是正常的。

问题2：为什么能实例化3个 Time 类？（先纠正错误，再解释）

首先明确：Time t3 = t1 + t2; 这行编译报错（缺 + 运算符重载），所以实际无法实例化 t3；但 t1 和 t2 的实例化是完全合法的，原因是：

• 实例化 t1：Time t1(h, m); → 调用 Time 类的带参构造函数Time(int h, int m)，传入用户输入的 h/m，合法；
• 实例化 t2：Time t2(2, 20); → 同样调用带参构造函数，传入 2 和 20，合法；
• 若要让 t3 = t1 + t2 合法，需给 Time 类重载 + 运算符（补充代码见下文），此时 t1 + t2 会返回一个临时 Time 对象，再赋值给 t3（调用编译器自动生成的拷贝构造函数），t3 就能正常实例化。

问题3：两个 Time 哪个是构造函数？

代码里的两个 Time(...)都是构造函数，属于 C++ 的「构造函数重载」（核心特性）：

构造函数重载的规则（满足即可）：

1. 必须和类名同名（这里都是 Time）；
2. 参数列表不同（个数/类型/顺序）—— 无参 vs 两个 int 参数，满足重载条件；
3. 没有返回值（连 void 都不能写）。

编译器会根据实例化时的参数自动匹配：

• Time t; → 调用无参构造；
• Time t(2,20); → 调用带参构造。

问题4：有构造函数没有析构函数，会不会出问题？

完全不会出问题，原因如下：

• 析构函数的核心作用：释放对象生命周期内手动分配的资源（比如 new 的动态内存、打开的文件、创建的线程等）；
• Time 类的成员是 int（基本类型），存储在栈上，由编译器自动管理生命周期——对象销毁时，栈上的 int 会自动释放，不需要手动干预；
• 你没写析构函数，编译器会自动生成一个默认析构函数（空函数，无任何操作），这个默认析构足以处理 Time 类的资源释放，不会内存泄漏、不会重复释放、不会崩溃。

只有当类中有动态分配的内存（比如 int* p = new int;），且没写自定义析构函数时，才会出问题（默认析构不会释放 new 的内存，导致内存泄漏）；而 Time 类无此场景，所以无需写析构函数。

三、修复后的完整可运行代码

补充 + 运算符重载，让代码能正常运行：

#include <iostream>
using namespace std;

class Time {
public:
    int hours;      // 小时
    int minutes;    // 分钟

    // 无参构造函数
    Time() {
        hours = 0;
        minutes = 0;
    }

    // 带参构造函数
    Time(int h, int m) {
        this->hours = h;
        this->minutes = m;
    }

    void show() {
        cout << hours << " " << minutes << endl;
    }

    // 重载+运算符：实现两个Time对象的时间相加（处理分钟进位）
    Time operator+(const Time& other) {
        Time res;
        // 计算总分钟数（统一转分钟，避免进位问题）
        int totalMinutes = this->hours * 60 + this->minutes + other.hours * 60 + other.minutes;
        res.hours = totalMinutes / 60;   // 总小时数（进位）
        res.minutes = totalMinutes % 60; // 剩余分钟数
        return res;
    }
};

int main() {
    int h, m;
    cin >> h;
    cin >> m;

    Time t1(h, m);   // 调用带参构造实例化t1
    Time t2(2, 20);  // 调用带参构造实例化t2

    Time t3 = t1 + t2; // 调用重载的+，返回临时对象→拷贝给t3
    t3.show();        // 输出相加后的时间（比如输入1 40 → t1=1:40, t2=2:20 → t3=4:00）

    return 0;
}

四、核心总结

1. 深拷贝仅用于类含动态内存的场景，Time 类无动态内存，无需深拷贝；
2. 两个 Time(...) 都是构造函数（重载），编译器按参数自动匹配；
3. 无析构函数没问题，因为无手动分配的资源，编译器默认析构足够；
4. 原代码编译失败的核心是缺 + 运算符重载，补充后可正常实例化3个对象。

你当前的重载函数里有关键错误（把 other 写成了 res），先修正错误，再用「通俗步骤+具体例子」拆解 t1 + t2 到 t3 的完整运算过程，保证你能看懂：

第一步：先修正重载函数的错误（核心！）

你写的 tminutes 计算里误用了 res（空的临时对象），正确应该用 other（也就是 t2），修正后：

Time operator+(const Time& other) {
    Time res; // 临时对象，用来存两个Time相加的结果
    // 错误写法：res.hours*60 + res.minutes → 正确写法：other.hours*60 + other.minutes
    int tminutes = this->hours*60 + this->minutes + other.hours*60 + other.minutes;
    res.hours = tminutes / 60;   // 总分钟数转小时（整除）
    res.minutes = tminutes % 60; // 总分钟数取余得剩余分钟
    return res;
}

第二步：明确3个核心角色（关键！）

在 t1 + t2 这个表达式中：

第三步：用「具体例子」拆解运算流程（比如输入 h=1, m=40）

假设你在 main 中输入：h=1，m=40，则：

• t1：hours=1，minutes=40（1小时40分钟）
• t2：hours=2，minutes=20（2小时20分钟）
• 执行 Time t3 = t1 + t2; 的完整步骤：

步骤1：触发运算符重载调用

t1 + t2 等价于 t1.operator+(t2) —— 编译器把 + 转换成对 t1 的 operator+ 函数调用，同时把 t2 作为参数传给 other。

步骤2：初始化临时对象 res

进入 operator+ 函数后，第一行 Time res; 调用 Time 的无参构造函数，初始化 res：

• res.hours = 0，res.minutes = 0（无参构造的逻辑）。

步骤3：计算总分钟数（核心运算）

// this->hours=1, this->minutes=40 → t1的总分钟：1*60 + 40 = 100
// other.hours=2, other.minutes=20 → t2的总分钟：2*60 + 20 = 140
// 总分钟数：100 + 140 = 240
int tminutes = 1*60 + 40 + 2*60 + 20 = 240;

步骤4：把总分钟数转回「小时+分钟」

res.hours = 240 / 60 = 4;   // 240分钟 ÷60 = 4小时
res.minutes = 240 % 60 = 0; // 240分钟 取余60 = 0分钟

此时 res 的值：hours=4，minutes=0（4小时0分钟）。

步骤5：返回 res 并赋值给 t3

operator+ 函数执行 return res;，把临时对象 res 的值拷贝给 t3（编译器自动调用默认拷贝构造函数，因为 Time 无动态内存，浅拷贝足够）。

最终：t3.hours=4，t3.minutes=0，调用 t3.show() 会输出 4 0。

第四步：补充关键细节（避坑）

1. 为什么用 const Time& other？ const：保证函数内不会修改 other（也就是 t2）的值，更安全；&（引用）：避免拷贝 t2，直接用别名，提高效率（尤其类成员多的时候）。
2. 为什么要创建临时对象 res？ 运算符重载的「加法」要保证不修改原对象（t1 和 t2 的值不变），所以必须新建一个对象存结果，而不是直接改 t1 或 t2。
3. 原对象 t1/t2 会变吗？ 不会！整个运算过程中，t1.hours=1、t2.hours=2 始终不变，只有 res 和 t3 是新值。

总结：运算流程一句话

t1 + t2 → 调用 t1 的 operator+ 函数，把 t2 传给 other → 计算 t1 和 t2 的总分钟数 → 转成小时+分钟存到临时对象 res → 返回 res 并赋值给 t3。

你可以替换例子数值（比如输入 h=3, m=50，t2=1, 20），按这个步骤自己算一遍，就能彻底理解了。