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C++番外篇——日期类的实现

2024-10-10 10
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简介： C++番外篇——日期类的实现

前言

生活中，我们时不时会遇到算天数的问题：高考倒计时、考研倒计时、过年倒计时......

想解决这些问题无非就是实现一个年月日的计算器，那要怎么来实现呢？

下面就让我们来探究一下。

1.了解日期计算器的需求

1.1 表面需求

实现日期计算器无非有以下这些需求：

日期+天数得到新日期（原日期不变）

Date& operator+=(int day);

日期-天数得到新日期（原日期不变）

Date& operator-=(int day);

日期+天数，得到新日期（原日期改变）

Date operator+(int day);

日期-天数，得到新日期（原日期改变）

Date operator-(int day);

以及最常用的：两个日期相减，算天数

int operator-(const Date& d);

1.2 潜在需求

要想实现以上几个需求，我们还必须要存在判断两个日期是否相等的函数存在：

判断两个日期是否等于

bool operator==(const Date& x);

判断两个日期是否不等于

bool operator!=(const Date& x);

判断两个日期是否大于

bool operator>(const Date& x);

判断两个日期是否小于

bool operator<(const Date& x);

判断两个日期是否大于等于

bool operator>=(const Date& x);

判断两个日期是否小于等于

bool operator<=(const Date& x);

前置++ ，前置--

Date& operator++();
Date& operator--();

后置++，后置--

Date operator++(int);
Date operator--(int);

以及一个最重要的接口函数：判断大小月、闰平月

int GetMonthDay(int year, int month);

2. 需求实现

构造函数实现

Date::Date(int year, int month, int day)
{
  _year = year;
  _month = month;
  _day = day;
  if (_year < 1 || _month < 1 || _month>12 || _day<1 || _day>GetMonthDay(_year, _month))
  {
    //assert(false);//如果日期输入错误，暴力中断程序
    Print();
    cout << "日期错误" << endl;//如果日期输入错误，温柔地警告日期错误
  }
}

打印函数实现

void Date::Print()
{
  cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}

接口函数，判断大小月、润平月函数实现

int Date::GetMonthDay(int year, int month)
{
  assert(year >= 1 && month >= 1 && month <= 12);//检查日期是否合法
 
  //定义一个数组存储12个月
  int arrmonth[13] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
 
  //如果是闰年2月，返回29天
  if (month == 2 && ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || year % 400 == 0))
  {
    return 29;
  }
 
  return arrmonth[month];
}

赋值运算符重载函数实现

判断两个日期是否等于、不等于、大于、小于、大于等于、小于等于

//赋值运算符重载函数实现
//d1==d2
bool Date::operator==(const Date& x)
{
  return _year == x._year && _month == x._month && _day == x._day;
}
//d1!=d2
bool Date::operator!=(const Date& x)
{
  return !(*this == x);//*this为d1，x为d2，这里相当于调用了operator==
}
//d1>d2
bool Date::operator>(const Date& x)
{
  if (_year > x._year)
  {
    return true;
  }
  else if (_year == x._year && _month > x._month)
  {
    return true;
  }
  else if (_year == x._year && _month == x._month && _day > x._day)
  {
    return true;
  }
  return false;
}
//d1<d2
bool Date::operator<(const Date& x)
{
  return !(*this >= x);//复用operator==和operator>
}
//d1>=d2
bool Date::operator>=(const Date& x)
{
  return *this == x || *this > x;//复用operator==和operator>
}
//d1<=d2
bool Date::operator<=(const Date& x)
{
  return !(*this > x);//复用operator>
}

运算符重载函数实现

日期+天数得到新日期实现（+=原日期不变）

//日期+天数得到新日期实现（+=原日期不变）
Date& Date::operator+=(int day)
{
  if (day < 0)//避免输入负数
  {
    return *this -= (-day);//这里operator+=与operator-=互相调用
  }
  _day += day;
  while (_day > GetMonthDay(_year, _month))//当_day<=一个月的天数时，终止循环
  {
    _day -= GetMonthDay(_year, _month);
    //每减过一个月的天数，month就+1
    ++_month;
    if (_month == 13)
    {
      _year++;
      _month = 1;
    }
  }
  return *this;
}

日期-天数得到新日期实现（-=原日期不变）

//日期-天数得到新日期实现（-=原日期不变）
Date& Date::operator-=(int day)
{
  if (day < 0)//避免输入负数
  {
    return *this += (-day);//这里operator+=与operator-=互相调用
  }
  _day -= day;
  while (_day <= 0)//当_day>0时，终止循环
  {
    --_month;//每进一次循环month就-1
    if (_month == 0)
    {
      --_year;
      _month = 12;
    }
    _day += GetMonthDay(_year, _month);//计算完year与month后，令day加这个月天数
  }
  return *this;
}

前置++与前置--重载

//前置++重载
Date& Date::operator++()
{
  *this += 1;//这里复用operator+=
  //前置++，先加后用，因此返回+1之后的日期
  //this出作用域未销毁，因此返回this的地址，以&做返回值
  return *this;
}
//前置--重载
Date& Date::operator--()
{
  *this -= 1;
  return *this;
}

后置++与后置--重载

//后置++重载
Date Date::operator++(int)
{
  Date tmp(*this);//创建临时变量tmp，调用拷贝构造，tmp拷贝this
  *this += 1;
  //后置++，先用后加，因此返回+1之前的tmp
  //tmp出作用域被销毁，因此直接返回tmp的值，无需用&
  return tmp;
}
//后置--重载
Date Date::operator--(int)
{
  Date tmp(*this);
  *this -= 1;
  return tmp;
}

日期+-天数，得到新日期

//日期+-天数，得到新日期，返回Date类型
Date Date::operator+(int day)
{
  Date tmp(*this);
  tmp += day;//复用operator+=
  return tmp;
}
Date Date::operator-(int day)
{
  Date tmp(*this); 
  tmp -= day;//复用operator -=
  return tmp;
}

倒计时，两个日期相减，算天数

//两个日期相减，算天数,返回int类型
int Date::operator-(const Date& x)
{
  // 假设左大右小
  int flag = 1;
  Date max = *this;
  Date min = x;
  // 假设错了，左小右大
  if (*this < x)
  { max = x;
    min = *this;
    flag = -1;
  }
  int n = 0;
  while (min != max)
  {
    ++min;
    ++n;
  }
  return n * flag;
}

3.测试

测试d1与d2相隔多少天

int main()
{
  Date d1(2002, 7, 12);
  d1.Print();
  Date d2(2002, 7, 7);
  d2.Print();
  //测试d1与d2相隔多少天
  int ret1 = d1 - d2;
  cout << ret1 << endl;
  return 0;
}

我的结果：

电脑结果：

测试d1+10000天是何年何月何日

int main()
{
  Date d1(2002, 7, 12);
  d1.Print();
  Date d2(2002, 7, 7);
  d2.Print();
  //测试d1+10000天是何年何月何日
  Date ret2 = d1 + 10000;
  ret2.Print();
  return 0;
}

我的结果：

电脑结果：

测试d1-10000天是何年何月何日

int main()
{
  Date d1(2002, 7, 12);
  d1.Print();
  Date d2(2002, 7, 7);
  d2.Print();
  //测试d1-10000天是何年何月何日
  Date ret3 = d1 - 10000;
  ret3.Print();
  return 0;
}

我的结果：

电脑结果：

测试前置++与后置++

int main()
{
  Date d1(2002, 7, 12);
  d1.Print();
  Date d2(2002, 7, 7);
  d2.Print();
  //测试前置++与后置++
  Date ret4 = ++d1;
  d1.Print();
  ret4.Print();
  cout << endl;
  Date ret5 = d1++;
  d1.Print();
  ret5.Print();
  return 0;
}

4. 源代码

Date.h

#pragma once
 
#include <iostream>
#include <assert.h>
 
using namespace std;
 
class Date
{
public:
  //构造函数(全缺省)
  Date(int year = 2002, int month = 7, int day = 7);
 
 
  //打印函数
  void Print();
 
 
  //判断大小月、闰平月
  int GetMonthDay(int year, int month);
 
 
  //赋值运算符重载函数
  //bool类型，判断两个日期是否等于、不等于、大于、小于、大于等于、小于等于
  bool operator==(const Date& x);
  bool operator!=(const Date& x);
  bool operator>(const Date& x);
  bool operator<(const Date& x);
  bool operator>=(const Date& x);
  bool operator<=(const Date& x);
 
 
  //运算符重载函数
  //日期+天数得到新日期（原日期不变）
  Date& operator+=(int day);
  //日期-天数得到新日期（原日期不变）
  Date& operator-=(int day);
  //前置++与后置++重载
  Date& operator++();
  Date operator++(int);
  //前置--与后置--重载
  Date& operator--();
  Date operator--(int);
  //日期+-天数，得到新日期，返回Date类型
  Date operator+(int day);
  Date operator-(int day);
  //两个日期相减，算天数,返回int类型
  int operator-(const Date& d);
 
  
private:
  int _year;
  int _month;
  int _day;
};

Date.cpp

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include "Date.h"
 
 
//构造函数实现
Date::Date(int year, int month, int day)
{
  _year = year;
  _month = month;
  _day = day;
  if (_year < 1 || _month < 1 || _month>12 || _day<1 || _day>GetMonthDay(_year, _month))
  {
    //assert(false);//如果日期输入错误，暴力中断程序
    Print();
    cout << "日期错误" << endl;//如果日期输入错误，温柔地警告日期错误
  }
}
 
 
//打印函数实现
void Date::Print()
{
  cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
 
 
//判断大小月、润平月函数实现
int Date::GetMonthDay(int year, int month)
{
  assert(year >= 1 && month >= 1 && month <= 12);//检查日期是否合法
 
  //定义一个数组存储12个月
  int arrmonth[13] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
 
  //如果是闰年2月，返回29天
  if (month == 2 && ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || year % 400 == 0))
  {
    return 29;
  }
 
  return arrmonth[month];
}
 
 
//赋值运算符重载函数实现
//d1==d2
bool Date::operator==(const Date& x)
{
  return _year == x._year && _month == x._month && _day == x._day;
}
//d1!=d2
bool Date::operator!=(const Date& x)
{
  return !(*this == x);//*this为d1，x为d2，这里相当于调用了operator==
}
//d1>d2
bool Date::operator>(const Date& x)
{
  if (_year > x._year)
  {
    return true;
  }
  else if (_year == x._year && _month > x._month)
  {
    return true;
  }
  else if (_year == x._year && _month == x._month && _day > x._day)
  {
    return true;
  }
  return false;
}
//d1<d2
bool Date::operator<(const Date& x)
{
  return !(*this >= x);//复用operator==和operator>
}
//d1>=d2
bool Date::operator>=(const Date& x)
{
  return *this == x || *this > x;//复用operator==和operator>
}
//d1<=d2
bool Date::operator<=(const Date& x)
{
  return !(*this > x);//复用operator>
}
 
 
//运算符重载函数实现
//日期+天数得到新日期实现（+=原日期不变）
Date& Date::operator+=(int day)
{
  if (day < 0)//避免输入负数
  {
    return *this -= (-day);//这里operator+=与operator-=互相调用
  }
  _day += day;
  while (_day > GetMonthDay(_year, _month))//当_day<=一个月的天数时，终止循环
  {
    _day -= GetMonthDay(_year, _month);
    //每减过一个月的天数，month就+1
    ++_month;
    if (_month == 13)
    {
      _year++;
      _month = 1;
    }
  }
  return *this;
}
//日期-天数得到新日期实现（-=原日期不变）
Date& Date::operator-=(int day)
{
  if (day < 0)//避免输入正数
  {
    return *this += (-day);//这里operator+=与operator-=互相调用
  }
  _day -= day;
  while (_day <= 0)//当_day>0时，终止循环
  {
    --_month;//每进一次循环month就-1
    if (_month == 0)
    {
      --_year;
      _month = 12;
    }
    _day += GetMonthDay(_year, _month);//计算完year与month后，令day加这个月天数
  }
  return *this;
}
//前置++重载
Date& Date::operator++()
{
  *this += 1;//这里复用operator+=
  //前置++，先加后用，因此返回+1之后的日期
  //this出作用域未销毁，因此返回this的地址，以&做返回值
  return *this;
}
//后置++重载
Date Date::operator++(int)
{
  Date tmp(*this);//创建临时变量tmp，调用拷贝构造，tmp拷贝this
  *this += 1;
  //后置++，先用后加，因此返回+1之前的tmp
  //tmp出作用域被销毁，因此直接返回tmp的值，无需用&
  return tmp;
}
//前置--与后置--和++相同的道理
Date& Date::operator--()
{
  *this -= 1;
  return *this;
}
Date Date::operator--(int)
{
  Date tmp(*this);
  *this -= 1;
  return tmp;
}
//日期+-天数，得到新日期，返回Date类型
Date Date::operator+(int day)
{
  Date tmp(*this);
  tmp += day;//复用operator+=
  return tmp;
}
Date Date::operator-(int day)
{
  Date tmp(*this); 
  tmp -= day;//复用operator -=
  return tmp;
}
//两个日期相减，算天数,返回int类型
int Date::operator-(const Date& x)
{
  // 假设左大右小
  int flag = 1;
  Date max = *this;
  Date min = x;
  // 假设错了，左小右大
  if (*this < x)
  { max = x;
    min = *this;
    flag = -1;
  }
  int n = 0;
  while (min != max)
  {
    ++min;
    ++n;
  }
  return n * flag;
}

test.cpp

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include "Date.h"
 
int main()
{
  Date d1(2002, 7, 12);
  d1.Print();
  Date d2(2002, 7, 7);
  d2.Print();
  cout << endl;
 
  //测试d1与d2相隔多少天
  int ret1 = d1 - d2;
  cout << ret1 << endl;
  cout << endl;
 
  //测试d1+10000天是何年何月何日
  Date ret2 = d1 + 10000;
  ret2.Print();
  cout << endl;
 
  //测试d1-10000天是何年何月何日
  Date ret3 = d1 - 10000;
  ret3.Print();
  cout << endl;
 
  //测试前置++与后置++
  Date ret4 = ++d1;
  d1.Print();
  ret4.Print();
  cout << endl;
  Date ret5 = d1++;
  d1.Print();
  ret5.Print();
  return 0;
}
文章标签：
C++
关键词：
C++类
C++日期
徐霞客320
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