C++實現(xiàn)日期類的示例詳解
一、獲取某年某月的天數(shù)
1.在實現(xiàn)日期類的過程中，日期加減天數(shù)的應(yīng)用場景一定會頻繁使用到這個函數(shù)接口，因為加減天數(shù)會使得月份發(fā)生變化，可能增月或減月，這個時候就需要在day上面扣除或增加當(dāng)年當(dāng)月的天數(shù)，所以這個接口非常的重要。
2.為了方便獲取到某年某月的天數(shù)，我們將數(shù)組大小設(shè)置為13，以便月份能夠和數(shù)組中的下標(biāo)對應(yīng)上，并且我們將數(shù)組設(shè)置為靜態(tài)，就不需要考慮每次調(diào)用函數(shù)建立棧幀后重新給數(shù)組分配空間的事情了，因為數(shù)組一直被存放在靜態(tài)區(qū)。
3.四年一閏，百年不閏，四百年一閏，閏年或平年會影響2月份的天數(shù)，所以我們要將這種情況單拉出來進(jìn)行處理分析。
int GetMonthDay(int year, int month)
{
static int monthDayArray[13] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
if (month == 2 && ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0)))
{
return 29;
}
else
{
return monthDayArray[month];
}
}
二、Date的默認(rèn)成員函數(shù)（全缺省的默認(rèn)構(gòu)造）
1.編譯器默認(rèn)生成的構(gòu)造函數(shù)不會處理內(nèi)置類型，所以我們需要自己去寫構(gòu)造函數(shù)，非常推薦大家使用全缺省的構(gòu)造函數(shù)，編譯器對自定義類型會自動調(diào)用該類類型的默認(rèn)構(gòu)造。
2.由于Date類的成員變量都是內(nèi)置類型，所以析構(gòu)函數(shù)不需要我們自己寫，因為沒有資源的申請。并且拷貝構(gòu)造和賦值重載也不需要寫，因為Date類不涉及深拷貝的問題，僅僅使用淺拷貝就夠了。
3.至于取地址重載和const對象取地址重載，本身就不需要我們寫。
除非你不想讓別人通過取地址符號&來拿到實例化對象的地址，那可以返回nullptr，來屏蔽別人通過&拿到對象地址，但極大概率沒人這么做。
Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
// 檢查日期是否合法
if (!(year >= 1&& (month >= 1 && month <= 12)&& (day >= 1 && day <= GetMonthDay(year, month))))
{
cout << "非法日期" << endl;
}
}
三、運算符重載
1.+ =、+、- =、-
1.實現(xiàn)+ =或 - =之后，就不需要實現(xiàn)+ -的重載了，我們可以調(diào)用之前實現(xiàn)過的成員函數(shù)，需要注意的是形參day有可能是負(fù)數(shù)，對于這種情況可以將其交給+=或-=對方來處理這種情況，因為這兩個運算符正好是反過來的，可以處理對方day為負(fù)數(shù)的時候的情況。
2.+=實現(xiàn)的思路就是，實現(xiàn)一個循環(huán)，直到天數(shù)回到該月的正常天數(shù)為止，在循環(huán)內(nèi)部要做的就是進(jìn)月和進(jìn)年，讓天數(shù)不斷減去本月天數(shù)，直到恢復(fù)本月正常天數(shù)時，循環(huán)結(jié)束，返回對象本身即可。
3.-=實現(xiàn)的思路就是，實現(xiàn)一個循環(huán)，直到天數(shù)變?yōu)檎龜?shù)為止，在循環(huán)內(nèi)部要做的就是借月和借年，讓天數(shù)不斷加上上一個月份的天數(shù)，直到恢復(fù)正數(shù)為止，循環(huán)結(jié)束，返回對象本身。
Date& Date::operator+=(int day)
{
if (day < 0)
{
return *this -= abs(day);
}
_day += day;
while (_day > GetMonthDay(_year, _month))
{
_day -= GetMonthDay(_year, _month);
++_month;
if (_month == 13)
{
_month = 1;
++_year;
}
}
return *this;
}
Date Date::operator+(int day)
{
Date ret(*this);
ret += day;
return ret;
}
Date& Date::operator-=(int day)
{
if (day < 0)
{
return *this += abs(day);
}
_day -= day;
while (_day <= 0)
{
--_month;
if (_month == 0)
{
_month = 12;
--_year;
}
_day += GetMonthDay(_year, _month);
}
return *this;
}
Date Date::operator-(int day)
{
Date ret(*this);
ret -= day;
return ret;
}
2.==、!=、>、>=、<、<=
1.下面這些比較運算符的重載應(yīng)該是非常簡單的了，只需要實現(xiàn)一半的運算符重載即可，剩余運算符利用反邏輯操作符!即可輕松實現(xiàn)。
bool Date::operator==(const Date& d)const
{
return _year == d._year && _month == d._month && _day == d._day;
}
bool Date::operator>(const Date& d) const
{
if (_year > d._year)
{
return true;
}
else if (_year == d._year && _month >> d._month)
{
return true;
}
else if (_year == d._year && _month == d._month && _day > d._day)
{
return true;
}
return false;
}
bool Date::operator>=(const Date& d) const
{
return *this > d || *this == d;
}
bool Date::operator<=(const Date& d) const
{
return !(*this > d);
}
bool Date::operator<(const Date& d) const
{
return !(*this >= d);
}
bool Date::operator!=(const Date& d) const
{
return !(*this == d);
}
3.前置++、–、后置++、–
1.實現(xiàn)前置和后置的區(qū)別就是，一個返回臨時對象，一個返回對象本身，在實現(xiàn)+=和-=以及+ -這些運算符重載之后，自增或自減運算符的重載非常簡單了，也是直接套用即可。
Date& Date::operator++()
{
return *this += 1;
}
Date Date::operator++(int)
{
Date ret(*this);
*this += 1;
return ret;
}
Date& Date::operator--()
{
return *this -= 1;
}
Date Date::operator--(int)
{
Date ret(*this);
*this -= 1;
return ret;
}
4.<<流插入、>>流提?。▋?nèi)聯(lián)的<<、>>重載函數(shù)）
1.流插入和流提取不適用于在類內(nèi)部實現(xiàn)，因為隱含的this指針會先搶到第一個參數(shù)位置，而我們又習(xí)慣將cout作為左操作數(shù)使用，這就產(chǎn)生了沖突，所以我們需要將重載放到全局位置，并且我們很可能頻繁使用這兩個重載，所以最好搞成內(nèi)聯(lián)函數(shù)。
2.起始流插入和流提取的重載非常簡單，本質(zhì)上就是利用了庫中實現(xiàn)的類的實例化對象cin和cout，他們完全支持輸出編譯器的內(nèi)置類型，而所有的自定義類型實際上都是內(nèi)置類型堆砌而成，我們只需要在重載中將對象的內(nèi)置類型一個個的輸出即可，這就是對象的流插入和流提取的本質(zhì)思想。
inline ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d)
{
out << d._year << "年" << d._month << "月" << d._day << "日" << endl;
return out;
}
inline istream& operator>>(istream& in, Date& d)
{
in >> d._year >> d._month >> d._day;
return in;
}
四、兩個日期相減，返回天數(shù)
1.這個模塊的實現(xiàn)非常的有意思，利用了一個編程技巧假設(shè)，我們不知道哪個對象的日期更大一些，那我們就先假設(shè)一下，如果判斷錯誤，只要糾正一下即可。
然后定義一個計數(shù)器，讓較小日期自增，直到和較大日期相等為止，最后的計數(shù)器就是日期之間相差的天數(shù)，這個天數(shù)既有可能是正，也有可能是負(fù)，所以這里利用了flag標(biāo)志位，返回flag和cnt的乘積。
int Date::operator-(const Date& d)const
{
Date max = *this;
Date min = d;
int flag = 1;
if (*this < d)
{
max = d;
min = *this;
flag = -1;
}
int cnt = 0;
while (min != max)
{
++min;
++cnt;
}
return cnt * flag;
}
五、日期類完整代碼
1.Date.h
#pragma once
#include <iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);
friend istream& operator>>(istream& in, Date& d);
int GetMonthDay(int year, int month)
{
//靜態(tài)數(shù)組，每次調(diào)用不用頻繁在棧區(qū)創(chuàng)建數(shù)組
static int monthDayArray[13] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
if (month == 2 && ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0)))
{
return 29;
}
else
{
return monthDayArray[month];
}
}
Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
// 檢查日期是否合法
if (!(year >= 1&& (month >= 1 && month <= 12)&& (day >= 1 && day <= GetMonthDay(year, month))))
{
cout << "非法日期" << endl;
}
}
//拷貝構(gòu)造、賦值重載、析構(gòu)函數(shù)都不用自己寫
void Print()const
{
cout << _year << "年" << _month << "月" << _day << "日" << endl;
}
bool operator==(const Date& d)const;
bool operator>(const Date& d) const;
bool operator>=(const Date& d) const;
bool operator<=(const Date& d) const;
bool operator<(const Date& d) const;
bool operator!=(const Date& d) const;
Date& operator+=(int day);
Date operator+(int day);
Date& operator-=(int day);
Date operator-(int day);
Date& operator++();//前置++
Date operator++(int);//后置++
Date& operator--();//前置--
Date operator--(int);//后置--
// d1 - d2;
int operator-(const Date& d)const;
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
inline ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d)
{
out << d._year << "年" << d._month << "月" << d._day << "日" << endl;
return out;
}
inline istream& operator>>(istream& in, Date& d)
{
in >> d._year >> d._month >> d._day;
return in;
}
2.Date.cpp
#include "Date.h"
bool Date::operator==(const Date& d)const
{
return _year == d._year && _month == d._month && _day == d._day;
}
bool Date::operator>(const Date& d) const
{
if (_year > d._year)
{
return true;
}
else if (_year == d._year && _month >> d._month)
{
return true;
}
else if (_year == d._year && _month == d._month && _day > d._day)
{
return true;
}
return false;
}
bool Date::operator>=(const Date& d) const
{
return *this > d || *this == d;
}
bool Date::operator<=(const Date& d) const
{
return !(*this > d);
}
bool Date::operator<(const Date& d) const
{
return !(*this >= d);
}
bool Date::operator!=(const Date& d) const
{
return !(*this == d);
}
Date& Date::operator+=(int day)
{
if (day < 0)
{
return *this -= abs(day);
}
_day += day;
while (_day > GetMonthDay(_year, _month))
{
_day -= GetMonthDay(_year, _month);
++_month;
if (_month == 13)
{
_month = 1;
++_year;
}
}
return *this;
}
Date Date::operator+(int day)
{
Date ret(*this);
ret += day;
return ret;
}
Date& Date::operator-=(int day)
{
if (day < 0)
{
return *this += abs(day);
}
_day -= day;
while (_day <= 0)
{
--_month;
if (_month == 0)
{
_month = 12;
--_year;
}
_day += GetMonthDay(_year, _month);
}
return *this;
}
Date Date::operator-(int day)
{
Date ret(*this);
ret -= day;
return ret;
}
Date& Date::operator++()
{
return *this += 1;
}
Date Date::operator++(int)
{
Date ret(*this);
*this += 1;
return ret;
}
Date& Date::operator--()
{
return *this -= 1;
}
Date Date::operator--(int)
{
Date ret(*this);
*this -= 1;
return ret;
}
int Date::operator-(const Date& d)const
{
Date max = *this;
Date min = d;
int flag = 1;
if (*this < d)
{
max = d;
min = *this;
flag = -1;
}
int cnt = 0;
while (min != max)
{
++min;
++cnt;
}
return cnt * flag;
}
3.Test.cpp
#include "Date.h"
void TestDate1()
{
Date d1(2022, 10, 8);
Date d3(d1);
Date d4(d1);
d1 -= 10000;
d1.Print();
Date d2(d1);
/*Date d3 = d2 - 10000;
d3.Print();*/
(d2 - 10000).Print();
d2.Print();
d3 -= -10000;
d3.Print();
d4 += -10000;
d4.Print();
}
void TestDate2()
{
Date d1(2022, 10, 8);
Date d2(d1);
Date d3(d1);
Date d4(d1);
(++d1).Print(); // d1.operator++()
d1.Print();
(d2++).Print(); // d2.operator++(1)
d2.Print();
(--d1).Print(); // d1.operator--()
d1.Print();
(d2--).Print(); // d2.operator--(1)
d2.Print();
}
void TestDate3()
{
Date d1(2022, 10, 10);
Date d2(2023, 7, 1);
cout << d2 - d1 << endl;
cout << d1 - d2 << endl;
}
void TestDate4()
{
Date d1, d2;
cin >> d1 >> d2;
cout << d1 << d2 << endl; // operator<<(cout, d1);
cout << d1 - d2 << endl;
}
int main()
{
//TestDate1();
TestDate4();
return 0;
}
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