【C++】—— 日期类的实现
【C++】—— 日期类的实现
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前言
学了一些类和对象的知识大家是不是感觉云里雾里的
今天我们就来一篇轻松一点的内容，来通过之前学过的知识，试写一个日期类，巩固一下之前的知识
1. 声明和定义分离
我们想让 .h 放函数的声明。.cpp放函数的定义
#pragma once
#include<iostream>
#include<assert.h>
using namespace std;
class Date
{
// 友元函数
friend istream& operator>>(istream& in, Date& d);
friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);
public:
bool CheckDate() const;
Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1);
void Print() const;
// 默认是内联函数inline
int GetMonthDay(int year, int month) const
{
static int monthDayArray[13] = { -1, 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;
}
return monthDayArray[month];
}
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) const;
Date& operator+=(int day);
Date operator-(int day) const;
Date& operator-=(int day);
Date operator++(int);//后置
Date& operator++();//前置
Date operator--(int);//后置
Date& operator--();//前置
int operator-(const Date& d) const;
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
istream& operator>>(istream& in, Date& d);
ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);
日期类主要实现他的比较和日期类之间的相互运算
让我们一起来看看吧
2. 日期加天数(日期类 += 整数)
思路：先将整数加到天数上，如果天数不超过当月天数，直接返回即可
否则说明日期比当月的所有日期都大，则向下一个月借位，天数减去当月天数之和，以此类推知道天数不超过当月的最大天数位置
如果12借位则年份+1，月份改为1即可
代码如下：
Date& Date::operator+=(int day)
{
if (day < 0)
{
return *this -= (-day);
}
_day += day;
while (_day > GetMonthDay(_year, _month))
{
_day -= GetMonthDay(_year, _month);
++_month;
if (_month == 13)
{
++_year;
_month = 1;
}
}
return *this;
}
Date& Date::operator+=(int day) 递了一个 Date 类型的引用，为什么
从整体来看，使用引用的方式是为了优化性能、允许链式调用、直接修改对象以及保持代码的清晰和一致性
3. 日期加天数(日期类 + 整数)
思路：我们实现日期类+整数，也就是不改变日期类，返回日期类+=整数的结果
那我们可以复用日期类+=整数的逻辑
为了不修改日期类，我们对日期类拷贝一份tmp，让tmp进行+=的逻辑这样改变就不会日期类
代码如下：
Date Date::operator+(int day) const
{
Date tmp = *this;
tmp += day;
return tmp;
}
Date Date::operator+(int day) const 设计成返回一个新对象而不是引用是为了符合 + 运算符的语义
使用值返回可以确保调用者获得一个新的 Date 对象，而不会影响到原始对象
4. 日期减天数(日期类 -= 整数/日期类 - 整数)
这里思路和我们前面实现+的思路一样。都是通过借位的思想。我们向当天数 -day。
然后当天数 <0 时，向上一个月借位，天数 += 上个月的天数(注意是上个月的，因为当月的天数已经被减过了)，如果是1月的话，借去年12月的天数，让月份=12，然后年份–-
代码如下：
Date& Date::operator-=(int day)
{
if (day < 0)
{
return *this += (-day);
}
_day -= day;
while (_day < 0)
{
--_month;
if (_month == 0)
{
_month = 12;
--_year;
}
_day += GetMonthDay(_year, _month);
}
return *this;
}
像日期类 + 整数一样，日期类 - 整数我们就复用 -= 即可
代码如下：
Date Date::operator-(int day) const
{
Date tmp = *this;
tmp -= day;
return tmp;
}
5. 日期类对比
5.1 日期 < 日期
判断日期 < 日期
先比较年， < 返回true
再继续比较月， < 返回true
最后比较天
剩下的情况都是false的情况。直接返回false
代码如下：
bool Date::operator<(const Date& d) const
{
if (_year < d._year)
{
return true;
}
else if (_year == d._year)
{
if (_month < d._month)
{
return true;
}
else if (_month == d._month)
{
return _day < d._day;
}
}
}
5.2 日期 == 日期
判断两个日期类很简单，我们只需要判断是否他们的年月日都相等即可
bool Date::operator==(const Date& d) const
{
return _year == d._year
&& _month == d._month
&& _day == d._day;
}
5.3 其他日期类比较(比较复用)
剩下的我们可以不需要自己再写一遍代码，直接通过前面实现的 < 和 == 复用即可
其他运行代码如下：
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);
}
6. 前置++和后置++
前置我们拷贝一份*this，在复用+=或-=即可
前置++：直接对当前对象执行自增操作，*this += 1;，修改对象的日期
后置++：为了区分前置和后置自增运算符，后置版本通常接受一个 int 参数
代码如下：
// d1++
// d1.operator++(0)
Date Date::operator++(int)
{
Date tmp = *this;
*this += 1;
return tmp;
}
// ++d1
// d1.operator++()
Date& Date::operator++()
{
*this += 1;
return *this;
}
前置–和后置–同理：
Date Date::operator--(int)
{
Date tmp = *this;
*this -= 1;
return tmp;
}
Date& Date::operator--()
{
*this -= 1;
return *this;
}
7. 日期类相减(日期类-日期类)
两个日期类相减得出他们之间相差的天数
思路：直接让小的天数一直相加，直到相加到小的日期和大的日期相等即可，每次日期++就用一个变量记录天数即可
// d1 - d2
int Date::operator-(const Date& d) const
{
int flag = 1;
Date max = *this;
Date min = d;
if (*this < d)
{
max = d;
min = *this;
flag = -1;
}
int n = 0;
while (min != max)
{
++min;
++n;
}
return n * flag;
}
8. 日期类的 IO
因为类的成员函数默认*this抢占了第一个位置，和我们平时的写法不一样，所以我们把日期类的输出和输出放在类外面，那放在类外面我们如何访问类的成员变量呢？那我们就可以加一个友元函数声明，后续的内容也会讲到的，现在了解即可
代码如下：
ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d)
{
out << d._year << "年" << d._month << "月" << d._day << "日" << endl;
return out;
}
istream& operator>>(istream& in, Date& d)
{
while (1)
{
cout << "请依次输入年月日：";
in >> d._year >> d._month >> d._day;
if (!d.CheckDate())
{
cout << "输入日期非法：";
d.Print();
cout << "请重新输入！！！" << endl;
}
else
{
break;
}
}
return in;
}
当你将对象作为参数传递时，默认情况下会进行拷贝，这意味着会创建一个对象的副本。如果对象很大（例如，包含多个成员变量或复杂数据结构），这会导致性能问题。通过传递引用，你可以避免这个拷贝过程，从而提高性能
对于输入运算符重载 operator>>，我们需要修改传入的 Date 对象来设置其年、月、日。如果你通过值传递，那么在函数内对参数的修改不会影响到原始对象。使用引用则允许我们直接修改原始对象
传递引用，特别是在涉及到大型对象时，可以显著提高性能，同时能够方便地对对象进行操作。常量引用的使用则在确保对象不被修改的同时，仍能高效地进行读取操作。这些设计原则在 C++ 编程中是相当常见的，尤其是在处理自定义类型时
通过这些设计，Date 类能够有效地与用户进行交互，实现便捷的日期输入和输出功能
结语
今天的内容大家感觉怎么样呢，是不是还是比较轻松的
好了，感谢你能看到这里，后面我会附上源代码，供大家参考，要是有好的想法也可以在评论区讨论，溜了溜了，我们下期再见吧
源代码
Date.h：
#pragma once
#include<iostream>
#include<assert.h>
using namespace std;
class Date
{
// 友元函数
friend istream& operator>>(istream& in, Date& d);
friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);
public:
bool CheckDate() const;
Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1);
void Print() const;
// 默认是内联函数inline
int GetMonthDay(int year, int month) const
{
static int monthDayArray[13] = { -1, 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;
}
return monthDayArray[month];
}
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) const;
Date& operator+=(int day);
Date operator-(int day) const;
Date& operator-=(int day);
Date operator++(int);//后置
Date& operator++();//前置
Date operator--(int);//后置
Date& operator--();//前置
int operator-(const Date& d) const;
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
istream& operator>>(istream& in, Date& d);
ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);
Date.cpp：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include"Date.h"
bool Date::CheckDate() const
{
if (_month < 1 || _month > 12
|| _day < 1 || _day > GetMonthDay(_year, _month))
{
return false;
}
else
{
return true;
}
}
Date::Date(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
if (!CheckDate())
{
cout << "非法日期：";
Print();
}
}
// void Date::Print(const Date* const this)
void Date::Print() const
{
cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
}
bool Date::operator<(const Date& d) const
{
if (_year < d._year)
{
return true;
}
else if (_year == d._year)
{
if (_month < d._month)
{
return true;
}
else if (_month == d._month)
{
return _day < d._day;
}
}
}
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 _year == d._year
&& _month == d._month
&& _day == d._day;
}
bool Date::operator!=(const Date& d) const
{
return !(*this == d);
}
Date& Date::operator+=(int day)
{
if (day < 0)
{
return *this -= (-day);
}
_day += day;
while (_day > GetMonthDay(_year, _month))
{
_day -= GetMonthDay(_year, _month);
++_month;
if (_month == 13)
{
++_year;
_month = 1;
}
}
return *this;
}
Date Date::operator+(int day) const
{
Date tmp = *this;
tmp += day;
return tmp;
}
Date& Date::operator-=(int day)
{
if (day < 0)
{
return *this += (-day);
}
_day -= day;
while (_day < 0)
{
--_month;
if (_month == 0)
{
_month = 12;
--_year;
}
_day += GetMonthDay(_year, _month);
}
return *this;
}
Date Date::operator-(int day) const
{
Date tmp = *this;
tmp -= day;
return tmp;
}
// d1++
// d1.operator++(0)
Date Date::operator++(int)
{
Date tmp = *this;
*this += 1;
return tmp;
}
// ++d1
// d1.operator++()
Date& Date::operator++()
{
*this += 1;
return *this;
}
Date Date::operator--(int)
{
Date tmp = *this;
*this -= 1;
return tmp;
}
Date& Date::operator--()
{
*this -= 1;
return *this;
}
// d1 - d2
int Date::operator-(const Date& d) const
{
int flag = 1;
Date max = *this;
Date min = d;
if (*this < d)
{
max = d;
min = *this;
flag = -1;
}
int n = 0;
while (min != max)
{
++min;
++n;
}
return n * flag;
}
ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d)
{
out << d._year << "年" << d._month << "月" << d._day << "日" << endl;
return out;
}
istream& operator>>(istream& in, Date& d)
{
while (1)
{
cout << "请依次输入年月日：";
in >> d._year >> d._month >> d._day;
if (!d.CheckDate())
{
cout << "输入日期非法：";
d.Print();
cout << "请重新输入！！！" << endl;
}
else
{
break;
}
}
return in;
}
原文地址：https://blog.csdn.net/2302_78420373/article/details/142714710
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