『C++成长记』日期类的实现

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一、日期类的实现

通过前面的知识，我们要实现一个日期类，巩固前面学习的类和对象。这里我们也要使用多文件来完成我们的日期类。

📒1.1日期类功能

头文件中是我们要实现日期类功能的函数声明。这里我们要注意拷贝函数，只能在函数声明时写缺省值，防止我们在声明和定义是给的缺省值不一样。

#include <iostream>
#include <assert.h>
using namespace std;

class Date
{
public:
    Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1);

    void Print();
    int GetMonthDay(int year, int month);

    bool operator==(const Date& y);
    bool operator!=(const Date& y);
    bool operator>(const Date& y);
    bool operator<(const Date& y);
    bool operator>=(const Date& y);
    bool operator<=(const Date& y);

    int operator-(const Date& d);
    Date& operator+=(int day);
    Date operator+(int day);
    Date& operator-=(int day);
    Date operator-(int day);

    Date& operator++();
    Date operator++(int);

    Date& operator--();
    Date operator--(int);
private:
    int _year;
    int _month;
    int _day;
};

📒1.2拷贝日期

有时输入的日期可能是非法的，例如：月份大于12，日期大于31，还有闰2月天数等。所以我们要对输入的日期进行判断，因为每个月的天数不同，所以要用到GetMonthDay函数。

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);
        Print();
        cout << "日期非法" << endl;
	}
}

int Date::GetMonthDay(int year, int month)
{
    assert(year >= 1 && month >= 1 && month <= 12);

    int monthArray[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;

    return monthArray[month];
}

小Tips：我们先判断是否是二月，在判断是否是闰年可以提高效率。

📒1.3重载关系运算符

关系运算符有：<、>、==、<=、>=、!=，我们在写实现这些功能的代码时，会发现它们逻辑相同，会复制粘贴，但这样的代码看着十分冗余，我们可以通过复用来实现，让代码更简单。

📖重载==

bool Date::operator==(const Date& y)
{
    return _year == y._year
        && _month == y._month
        && _day == y._day;
}

📖重载!=

bool Date::operator!=(const Date& y)
{
    return !(*this == y);
}

📖重载<

bool Date::operator<(const Date& d)
{
    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;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}

📖重载<=

bool Date::operator<=(const Date& y)
{
    return *this < y || *this == y;
}

📖重载>

bool Date::operator>(const Date& y)
{
    return !(*this <= y);
}

📖重载>=

bool Date::operator>=(const Date& y)
{
    return !(*this < y);
}

📒1.4重载+、+=

我们想知道50天之后的日期，就可以通过重载+、+=来实现。在加天数的时候，由于每个月的天数不一样，所以进位就不同，我们要得到每个月份的天数。

🎀 获得月份的天数

int Date::GetMonthDay(int year, int month)
{
    assert(year >= 1 && month >= 1 && month <= 12);

    int monthArray[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;

    return monthArray[month];
}

小Tips：把month == 2放在前面判断可以提高效率，如果不是二月就不需要判断是否是闰年，如果是二月在判断。

📖重载+=

Date& Date::operator+=(int day)
{
    //天数为负数时，复用-=
    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;
}

📖重载+

Date Date::operator+(int day)
{
    if(x < 0)
    {
        return *this - (-day);
    }

    Date tmp(*this);
    tmp._day = _day + x;
    while (tmp._day > GetDay(tmp._year, tmp._month))
    {
        tmp._day = tmp._day - GetDay(tmp._year, tmp._month);
        tmp._month++;
        if (tmp._month == 13)
        {
            tmp._year++;
            tmp._month = 1;
        }
    }
    return tmp;
}

小Tips：重载+是原来的日期不会改变，所以我们拷贝构造了一个和*this相同的对象，我们对tmp对象修改，不会改变*this。重载+=是在原来的日期上直接修改，所以我们直接对*this指向的日期进行修改，然后返回就可以。

💡为什么重载+=用引用返回？

在重载+=中，*this就是d1，它的作用域是函数结束后才销毁，由于传值返回会拷贝一份返回值，所以为了减少返回时的拷贝，所以使用引用返回。在重载+中，tmp出了operator+函数就被销毁，所以只能使用传值返回。

📖+和+=之间的复用

+复用+=

Date Date::operator+(int day)
{
    Date tmp(*this);
    tmp += day;
    return tmp;
}

📒1.5重载 -、-=

有时我们想知道以前的日期，日期-天数可以知道多少天以前的日期，日期-日期可以知道两个日期直接隔了多少天。两个operator-函数构成了函数重载。

📖重载-=

Date& operator-=(int x)
{
    //天数天数小于0，复用+=
    if (x < 0)
    {
        return *this += -x;
    }
    _day -= x;
    while (_day <= 0)
    {
        _month--;
        if (_month == 0)
        {
            _month = 12;
            _year--;
	    }
        _day += GetDay(_year, _month);
    }

    return *this;
}

📖重载日期-天数

Date Date::operator-(int x) 
{
    Date tmp(*this);

    return tmp -= x;
}

📖重载日期-日期

日期-日期，计算的结果是两个日期之间的天数，所以返回值是int，要知道两个日期之间相隔的天数，可以设置一个计数器，让小日期一直加到大日期，就可以知道两个日期之间相隔的天数。

int operator-(const Date& d) 
{
    Date max = *this;//存放大日期
    Date min = d;//存放小日期
    int flag = 1;
    if (*this < d)
    {
        max = d;
        min = *this;
        flag = -1;
    }
    int n = 0;
    while (max != min)
    {
        --max;
        ++n;
    }

    return n * flag;
}

📒1.6重载++、--

📖重载前置++

前置++要返回++之后的值

Date& Date::operator++()
{
    *this += 1;//复用+=
    return *this;
}

📖重载前置++

后置++要返回++之前的值

Date Date::operator++(int)//编译器会把有int的视为后置++
{
    Date tmp(*this);
    *this += 1;//复用+=
    return tmp;
}

小Tips：这两个operator++函数构成了函数重载，那调用的时候怎么区分前置++和后置++呢？后置重载的时候多增加一个int类型的参数，使用后置++时，调用运算符重载函数时不用传递参数，编译器自动传递。

📖重载前置 --

前置--要返回--之后的值

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

📖重载后置 --

后置--要返回--之前的值

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

🎁结语：

本次的内容到这里就结束啦。希望大家阅读完可以有所收获，同时也感谢各位读者三连支持。文章有问题可以在评论区留言，博主一定认真认真修改，以后写出更好的文章。你们的支持就是博主最大的动力。