C++第九弹---类与对象(六)

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日期类

1、日期类的分析和设计

1.1、日期类的功能说明

1.2、日期类的分析和设计

1.2.1、数据结构的分析

1.2.2、文件结构设计

2、日期类的结构分析

2.1、创建日期类及声明

2.2、在类内实现获取天数函数

2.3、在类外实现构造函数

2.4、在类外实现拷贝构造函数

2.5、在类外实现赋值运算符重载

2.6、在类外实现日期的比较

2.7、在类外实现日期+-天数

2.8、在类外实现日期-日期

3、日期类分文件的代码实现

3.1、test.cpp

3.2、Date.cpp

3.3、Date.h

总结

1、日期类的分析和设计

1.1、日期类的功能说明

创建一个日期类，通过运算符重载实现对日期的相关计算以及比较功能。包含如下：

1、重载日期的大小比较(> == >= < <= !=)

2、重载赋值操作符

3、重载日期+= / -=天数

4、重载日期+ / -天数

5、重载日期前置++ / --

6、重载日期后置++ / --

7、重载日期 - 日期

1.2、日期类的分析和设计

1.2.1、数据结构的分析

创建一个日期类，成员变量包括年月日(最好将成员变量权限设置为private，这样在类外就无法访问类中成员变量，起到一定的保护作用)，内部实现获取某年某月的天数的函数，为了实现分文件设计，类中只需声明构造函数，拷贝构造函数以及日期类需要实现的重载函数。

1.2.2、文件结构设计

之前我们在C语言中学习了多文件的形式对函数的声明和定义，这里我们C++实践⼀下，我们设计三个文件：

test.cpp //文件中日期类的测试逻辑
Date.cpp //文件中写类中重载函数的实现等
Date.h //文件中写日期类需要的数据类型和函数声明等

建议：写一些代码就测试一些代码。

2、日期类的结构分析

2.1、创建日期类及声明

注意：在实现操作函数之前判断是否会修改成员变量的值，如果不需要改变成员变量的值，可以使用const修饰来保护代码。

class Date
{
public:
	// 构造函数
	Date(int year, int month, int day);
	// 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)
	// >运算符重载
	bool operator>(const Date& d) const;
	// ==运算符重载
	bool operator==(const Date& d) const;
	// >=运算符重载
	bool operator >= (const Date& d) const;
	// <运算符重载
	bool operator < (const Date& d) const;
	// <=运算符重载
	bool operator <= (const Date& d) const;
	// !=运算符重载
	bool operator != (const Date& d) const;

	// 操作赋值操作符
	Date& operator=(const Date& d);
	// 日期+=天数
	Date& operator+=(int day);
	// 日期+天数
	Date operator+(int day) const;
	// 日期-天数
	Date operator-(int day) const;
	// 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--();

	// 日期-日期 返回天数
	int operator-(const Date& d) const;
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

2.2、在类内实现获取天数函数

根据我们日期的规则，只有2月的天数是不同的，此时我们可以创建一个数组来存放对应年份月份的天数，如果是平年的2月则为28天，如果是闰年的2月则为29天，因此我们在创建完数组之后判断一下即可。

uu们可能不太了解什么情况是闰年，闰年的规则如下：

1、每4年为一个闰年，每100年为平年。即年份%4==0且年份%100!=0.

2、每400年为一个闰年。即年份%400==0。

代码实现如下：

// 获取某年某月的天数
int GetMonthDay(int year, int month)
{
	int days[13] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };//下标表示月份
	if (((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0))&&(month == 2) )
		return 29;
	return days[month];
}

uu们可能一开始就写出上面的代码，那么这个代码有没有问题呢？或者说效率高不高呢？

小林的答案是有问题，效率也没有尽可能进行优化，原因如下：

1、可以将该函数加上const进行修饰，因为后面重载函数的实现中可能会被const修饰，那么如果没有const修饰，可以调用该函数，如果有const修饰的函数就不能调用此函数。但是该函数加上const修饰，不管是否有const进行修饰函数，都可以调用。

2、没有对月份进行判断，我们的月份只有1到12月，但是我们不做判断传入负数或者大于12的月份，因此此处可以用我们C语言所学习的断言语句。

3、创建的数组是在栈区创建的，但是获取天数的函数会经常调用，那么调用一次函数就会创建一个栈空间，效率很低，此处我们可以使用static修饰，将数组放在静态区，那么就只会创建一次。

4、判断是否为闰年时，我们可以做小小的调整，根据C语言学习的短路求值原则，与运算中左边的为假则结束运算，因此我们可以将容易判断的条件放在左边。

经过调整的获取某年某月的天数函数如下：

	// 获取某年某月的天数
	int GetMonthDay(int year, int month) const
	{
		assert(month > 0 && month < 13);//月份的判断
		// 因为该函数会经常调用，但是数组的值一直是不需要变化的，因此可以使用静态数组
		// 好处是在静态区只会创建一份变量
		static int days[13] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
		if ((month == 2) && ((year % 400 == 0) || (year % 4 == 0 && year % 100 != 0) ))
			return 29;
		return days[month];
	}

注意：该函数实现的年数对负数是不支持的，1582年也可能会出现问题，因为1582年少了10天。