【C++类和对象】日期类的实现

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1.日期类Date的构造
2.日期类Date的实现
- 2.1获取某年某月的天数
- 2.2默认成员函数的实现
- - 2.2.1全缺省的构造函数
  - 2.2.2拷贝构造函数
  - 2.2.3赋值运算符重载
  - 2.2.4析构函数
- 2.3日期计算类函数
- - 2.3.1日期+=天数
  - 2.3.2日期+天数
  - 2.3.3日期-=天数
  - 2.3.4日期-天数
  - 2.3.5日期-日期返回天数
- 2.4运算符重载类函数
- - 2.4.1 >运算符重载
  - 2.4.2 ==运算符重载
  - 2.4.3 >=运算符重载
  - 2.4.4 <运算符重载
  - 2.4.5 <=运算符重载
  - 2.4.6 !=运算符重载
  - 2.4.7 前置++与后置++
  - 2.4.8 前置--与后置--
3.完整代码+运行结果
4.结语

通过下面的学习我们将构建简单日期计算器的各种功能实现：
在这里插入图片描述

1.日期类Date的构造

这里的函数大多在日期类中声明，定义在类外部实现

#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
	// 获取某年某月的天数
	inline int GetMonthDay(int year, int month)
	{
		int montharray[13] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
		//如果是二月就需要判断是不是闰年
		if (month == 2 &&(((year % 4 == 0) && (year % 100 != 0)) || (year % 400 == 0)))
		{
			return 29;
		}
		return montharray[month];//月份天数数组设置为13，方便直接按月份返回
	}

	// 全缺省的构造函数
	Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1);
	

	// 拷贝构造函数
   // d2(d1)
	Date(const Date& d);


	// 赋值运算符重载
	// d2 = d3 -> d2.operator=(&d2, d3)
	Date& operator=(const Date& d)
	{
		if (*this != d)
		{
			_year = d._year;
			_month = d._month;
			_day = d._day;
			return *this;
		}
	}



	// 析构函数
	~Date();


	//打印日期
	void Print()
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}
	

	// 日期+=天数
	Date& operator+=(int day);



	// 日期+天数
	Date operator+(int day);
	


	// 日期-天数
	Date operator-(int day);


	// 日期-=天数
	Date& operator-=(int day);



	// 前置++
	Date& operator++();



	// 后置++
	Date operator++(int);


	// 后置--
	Date operator--(int);


	// 前置--
	Date& operator--();


	// >运算符重载
	bool operator>(const Date& d);



	// ==运算符重载
	bool operator==(const Date& d);



	// >=运算符重载
	bool operator >= (const Date& d);


	// <运算符重载
	bool operator < (const Date& d);


	// <=运算符重载
	bool operator <= (const Date& d);


	// !=运算符重载
	bool operator != (const Date& d);



	// 日期-日期 返回天数
	int operator-(const Date& d);



private:

	int _year;

	int _month;

	int _day;

};

日期Date类主要分为成员函数与成员变量两个模块，
成员变量就是上面的 int _year; int _month;int _day;是私有(private)的，这样做的目的是不想让别人得到自己的数据；
成员函数可以分为三类：

默认成员函数
日期计算类函数
运算符重载函数

成员函数是公有的(public),也就是说我们在类的外部也可访问和使用；下面我们将实现这些函数。

2.日期类Date的实现

2.1获取某年某月的天数

// 获取某年某月的天数
inline int GetMonthDay(int year, int month)
{
	int montharray[13] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
	//如果是二月就需要判断是不是闰年
	if (month == 2 &&(((year % 4 == 0) && (year % 100 != 0)) || (year % 400 == 0)))
	{
		return 29;
	}
	return montharray[month];//月份天数数组设置为13，方便直接按月份返回
}

这个函数对于我们后面完整实现日期类有着重要的作用，很多情况下都需要调用它，所以我们在最开始实现并将它设置成内联函数，以提高效率；
此外内联函数声明和定义最好不要分离，否则会出现链接错误，所以这里我们直接在类里面定义；

2.2默认成员函数的实现

2.2.1全缺省的构造函数


// 全缺省的构造函数
Date:: Date(int year, int month, int day)
{
	_year = year;
	_month = month;
	_day = day;
	//这里可以判断日期是否合理
	if (month >= 13 && day > GetMonthDay(year, month))
	{
		cout << "日期非法输入" << endl;
	}
}

注意这里在声明的时候给缺省值，定义的时候不写；全缺省的构造函数除了赋值外，如果用户输入13月或者2月31天等不正确的日期，我们还可以在函数内部判断日期是否非法；

2.2.2拷贝构造函数

// 拷贝构造函数
// d2(d1)
Date:: Date(const Date& d)
{
	_year = d._year;
	_month = d._month;
	_day = d._day;
}

2.2.3赋值运算符重载

	// 赋值运算符重载
	// d2 = d3 -> d2.operator=(&d2, d3)
	Date& operator=(const Date& d)
	{
		if (*this != d)
		{
			_year = d._year;
			_month = d._month;
			_day = d._day;
			return *this;
		}
	}

赋值运算符重载如果在类中不显式实现，编译器会生成一个默认的。此时用户再在类外自己实现一个全局的赋值运算符重载，就和编译器在类中生成的默认赋值运算符重载冲突了，故赋值运算符重载只能是类的成员函数。所以我们在类里面声明和定义一起；

2.2.4析构函数

//析构函数
Date::~Date()
{
	_year = 0;
	_month = 0;
	_day = 0;
}

对于没有申请资源的类比如日期类，析构函数可以不写直接使用系统默认生成的就行；

2.3日期计算类函数

2.3.1日期+=天数

// 日期+=天数
Date& Date::operator+=(int day)
{
	_day += day;
	while (_day > GetMonthDay(_year, _month))
	{
		_day -= GetMonthDay(_year, _month);
		_month++;
		if (_month >= 13)
		{
			_year++;
			_month = 1;
		}
	}
	return *this;
}

这里采用日满了月就+1，月满了年就+1的方式，此外还要注意每个月的天数都不同，2月不同年份天数也不同分为平年和润年，这就需要使用我们之前实现过的获取某年某月天数的函数了；和日期+天数不同的是，日期+=天数，自己原来的日期会变成+了天数之后的，而日期+天数原来的日期不变，例如：
d1+=100之后，d1也变了；
这里介绍另一个成员函数Print（）；
void Print() { cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl; } 用来打印日期，包含在类里面；

2.3.2日期+天数

// 写法1：日期+天数
Date Date::operator+(int day)
{
	Date tmp = *this;
	tmp += day;//利用之前实现过的+=实现
	return tmp;
}
//写法2：日期+天数
Date Date::operator+(int day)
{
Date tmp = *this;
tmp._day += day;
while (tmp._day > GetMonthDay(tmp._year, tmp._month))
{
	tmp._day -= GetMonthDay(tmp._year, tmp._month);
	tmp._month++;
	if (tmp._month >= 13)
	{
		tmp._year++;
		tmp._month = 1;
	}
	}
return tmp;
}

因为日期+天数，原来的日期是不变的，所以我们需要创建一个临时变量来存放+天数之后的日期并返回；这里有两种写法，一种对之前实现的+=直接使用，另一种就是再自己写一遍+的代码（和+=类似）；

2.3.3日期-=天数

// 日期-=天数
Date& Date::operator-=(int day)
{
	_day -= day;
	while (_day < 0)
	{
		_month--;
		if (_month == 0)
		{
			_year--;
			_month = 12;
		}
		_day += GetMonthDay(_year, _month);
	}
	return *this;
}

2.3.4日期-天数

// 日期-天数
Date Date::operator-(int day)
{
	Date tmp = *this;
	/*tmp._day -= day;
	while (tmp._day < 0)
	{
		tmp._month--;
		if (tmp._month == 0)
		{
			tmp._year--;
			tmp._month = 12;
		}
		tmp._day += GetMonthDay(tmp._year, tmp._month);
	}*/
	tmp -= day;
	return tmp;
}

2.3.5日期-日期返回天数

// 日期-日期 返回天数
int Date::operator-(const Date& d)
{
	//先找较大的日期
	Date max = *this;
	Date min = d;

	//如果*this的日期比d大的话就正常计数
	int flag = 1;

	//如果*this的日期比d小的话就先正常计数之后再*（-1）即可，-1用flag来标识

	if (*this < d)
	{
		min = *this;
		max = d;
		flag = -1;
	}
	int CountDay = 0;
	while (min < max)
	{
		++min;
		CountDay++;
	}
	return flag * CountDay;
}

这里注意如果日期1-日期2<0；就要返回负数，反之返回正数；
所以我们使用flag来标识；
此外计算两个日期相差的天数可以直接++日期并利用CountDay来记录++了多少次，直到两个日期相等时，CountDay的值就是两个日期的差值，类似于追及问题；
当然也有别的方法来实现这里就写了这一种

2.4运算符重载类函数

2.4.1 >运算符重载

// >运算符重载
bool Date::operator>(const Date& d)
{
	//先比较年
	if (_year > d._year)
		return true;
	//比较月
	if (_year == d._year && _month > d._month)
		return true;
	//比较天
	if ((_year == d._year) && (_month == d._month) && (_day > d._day))
		return true;

	return false;

}

2.4.2 ==运算符重载

// ==运算符重载
bool Date::operator==(const Date& d)
{
	if ((_year == d._year) && (_month == d._month) && (_day == d._day))
		return true;
	return false;
}

2.4.3 >=运算符重载

// >=运算符重载
bool Date::operator >= (const Date& d)
{
	if (*this > d || *this == d)
		return true;
	return false;
}

只需写了 > 和 == 或者 < 和 == 这两个运算符，后面的运算符重载就可以借助这两个运算符直接实现；

2.4.4 <运算符重载

// <运算符重载
bool Date::operator < (const Date& d)
{
	return !(*this >= d);
}

2.4.5 <=运算符重载

// <=运算符重载
bool Date::operator <= (const Date& d)
{
	return !(*this > d);
}

2.4.6 !=运算符重载

// !=运算符重载
bool Date::operator != (const Date& d)
{
	return !(*this == d);
}

2.4.7 前置++与后置++

前置++

返回++之后的值

// 前置++
Date& Date::operator++()
{
	/*_day++;
	if (_day > GetMonthDay(_year, _month))
	{
		_month++;
		if (_month >= 13)
		{
			_year++;
		}
	}*/
	*this += 1;
	return *this;
}

可以直接写，也可以利用前面实现的+=来实现

后置++

返回++之前的值

// 后置++
Date Date::operator++(int)
{
	Date tmp = *this;
	/*_day++;
	if (_day > GetMonthDay(_year, _month))
	{
		_month++;
		if (_month >= 13)
		{
			_year++;
		}
	}*/
	*this += 1;
	return tmp;
}

这里因为是返回++之前的值，所以需要创建一个临时变量来存储++之前的日期并返回

2.4.8 前置–与后置–

前置–

// 前置--
Date& Date::operator--()
{
	return *this -= 1;
}

后置–

// 后置--
Date Date:: operator--(int)
{
	Date tmp = *this;
	*this -= 1;
	return tmp;
}

3.完整代码+运行结果

date.h

#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
	
	friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);

	friend istream& operator>>(istream& in, Date& d);



public:
	// 获取某年某月的天数
	inline int GetMonthDay(int year, int month)
	{
		int montharray[13] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
		//如果是二月就需要判断是不是闰年
		if (month == 2 && (((year % 4 == 0) && (year % 100 != 0)) || (year % 400 == 0)))
		{
			return 29;
		}
		return montharray[month];
	}
	// 全缺省的构造函数
	Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1);
	

	// 拷贝构造函数
  // d2(d1)
	Date(const Date& d);


	// 赋值运算符重载
   // d2 = d3 -> d2.operator=(&d2, d3)
	Date& operator=(const Date& d)
	{
		if (*this != d)
		{
			_year = d._year;
			_month = d._month;
			_day = d._day;
			return *this;
		}
		
	}



	// 析构函数

	~Date();



	// 日期+=天数
	Date& operator+=(int day);



	// 日期+天数
	Date operator+(int day);
	



	// 日期-天数
	Date operator-(int day);


	// 日期-=天数
	Date& operator-=(int day);



	// 前置++
	Date& operator++();



	// 后置++
	Date operator++(int);


	// 后置--
	Date operator--(int);

	// 前置--
	Date& operator--();


	// >运算符重载
	bool operator>(const Date& d);



	// ==运算符重载
	bool operator==(const Date& d);



	// >=运算符重载
	bool operator >= (const Date& d);


	// <运算符重载
	bool operator < (const Date& d);


	// <=运算符重载
	bool operator <= (const Date& d);



	// !=运算符重载
	bool operator != (const Date& d);



	// 日期-日期 返回天数
	int operator-(const Date& d);


	void Print()
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}
	

private:

	int _year;

	int _month;

	int _day;

};

date.cpp

 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"date.h"



// 全缺省的构造函数
Date::Date(int year, int month, int day)
{
	_year = year;
	_month = month;
	_day = day;
	//这里可以判断日期是否合理
	if (month >= 13 && day > GetMonthDay(year, month))
	{
		cout << "日期非法输入" << endl;
	}
}


// 拷贝构造函数
  // d2(d1)
Date::Date(const Date& d)
{
	_year = d._year;
	_month = d._month;
	_day = d._day;
}

// 日期+=天数
Date& Date::operator+=(int day)
{
	_day += day;
	while (_day > GetMonthDay(_year, _month))
	{
		_day -= GetMonthDay(_year, _month);
		_month++;
		if (_month >= 13)
		{
			_year++;
			_month = 1;
		}
		
	}
	return *this;
}

// 日期+天数
Date Date::operator+(int day)
{
	Date tmp = *this;
	//tmp._day += day;
	//while (tmp._day > GetMonthDay(tmp._year, tmp._month))
	//{
	// tmp._day -= GetMonthDay(tmp._year, tmp._month);
	//	tmp._month++;
	//	if (tmp._month >= 13)
	//	{
	//		tmp._year++;
	//		tmp._month = 1;
	//	}
	//	
	//}
	tmp += day;
	return tmp;
}


// 日期-=天数
Date& Date::operator-=(int day)
{
	_day -= day;
	while (_day < 0)
	{
		_month--;
		if (_month == 0)
		{
			_year--;
			_month = 12;
		}
		_day += GetMonthDay(_year, _month);
	}
	return *this;
}

// 日期-天数
Date Date::operator-(int day)
{
	Date tmp = *this;
	/*tmp._day -= day;
	while (tmp._day < 0)
	{
		tmp._month--;
		if (tmp._month == 0)
		{
			tmp._year--;
			tmp._month = 12;
		}
		tmp._day += GetMonthDay(tmp._year, tmp._month);
	}*/
	tmp -= day;
	return tmp;
}


// 前置++
Date& Date::operator++()
{
	/*_day++;
	if (_day > GetMonthDay(_year, _month))
	{
		_month++;
		if (_month >= 13)
		{
			_year++;
		}
	}*/
	*this += 1;
	return *this;
}


// 后置++
Date Date::operator++(int)
{
	Date tmp = *this;
	/*_day++;
	if (_day > GetMonthDay(_year, _month))
	{
		_month++;
		if (_month >= 13)
		{
			_year++;
		}
	}*/
	*this += 1;
	return tmp;
}


// 后置--
Date Date:: operator--(int)
{
	Date tmp = *this;
	*this -= 1;
	return tmp;
}


// 前置--
Date& Date::operator--()
{
	return *this -= 1;
}


// >运算符重载
bool Date::operator>(const Date& d)
{
	//先比较年
	if (_year > d._year)
		return true;
	//比较月
	if (_year == d._year && _month > d._month)
		return true;
	//比较天
	if ((_year == d._year) && (_month == d._month) && (_day > d._day))
		return true;

	return false;

}


// ==运算符重载
bool Date::operator==(const Date& d)
{
	if ((_year == d._year) && (_month == d._month) && (_day == d._day))
		return true;
	return false;
}


// >=运算符重载
bool Date::operator >= (const Date& d)
{
	if (*this > d || *this == d)
		return true;
	return false;
}


// <运算符重载
bool Date::operator < (const Date& d)
{
	return !(*this >= d);
}


// <=运算符重载
bool Date::operator <= (const Date& d)
{
	return !(*this > d);
}


// !=运算符重载
bool Date::operator != (const Date& d)
{
	return !(*this == d);
}


// 日期-日期 返回天数
int Date::operator-(const Date& d)
{
	//先找较大的日期
	Date max = *this;
	Date min = d;

	//如果*this的日期比d大的话就正常计数
	int flag = 1;

	//如果*this的日期比d小的话就先正常计数之后再*（-1）即可，-1用flag来标识

	if (*this < d)
	{
		min = *this;
		max = d;
		flag = -1;
	}
	int CountDay = 0;
	while (min < max)
	{
		++min;
		CountDay++;
	}
	return flag * CountDay;
}

//析构函数
Date::~Date()
{
	_year = 0;
	_month = 0;
	_day = 0;
}


//	//流输出
//ostream operator<<(ostream& out, const Date d)
//{
//	out << d._year << "/" << d._month << "/" << d._day << endl;
//	return out;
//}
//
//
流插入
//istream operator>>(istream& in, const Date d)
//{
//	in >> d._year;
//}

//流插入
ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d)
{
	out << d._year << "/" << d._month << "/" << d._day << endl;
	return out;
}

//流提取
istream& operator>>(istream& in, Date& d)
{
	in >> d._year >> d._month >> d._day;
	return in;
}

test.cpp

int main()
{
	Date d1(2024, 4, 20);
	cout << "Today is " << endl;
	d1.Print();

	cout << "往后100天是：" << endl;
	Date(d1 + 100).Print();

	cout << "往前100天是：" << endl;
	Date(d1 - 100).Print();

	cout << "今天与2004年12月14日相差：" << endl;
	int day = d1 - Date(2004, 12, 14);
	cout << day << endl;

	
	return 0;
}