C++入门——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-1if (_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： 

ac5bdb268ddc4ef2910600b8c9d52a1e.png

 电脑结果：

333349aada9746b49ae26cdad472beba.png

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： 

0cda8d5bdfd44dd8bd48936dda4ceb6f.png

 电脑结果：

896afaabfacc474b8b99710d56198b91.png

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： 

db9bfa55f47641e895cf95d5047f597c.png

 电脑结果：

7ebb8490992d4b7d89a1a511d5307104.png

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;
}

09b1cf431c424a5b8ba4e7fe51040bbd.png

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-1if (_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;
}

 

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