C++从入门到起飞之——const成员函数Date类实现 全方位剖析！

news2024/11/14 20:22:04

🌈个人主页：秋风起，再归来~
🔥系列专栏：C++从入门到起飞          
🔖克心守己，律己则安

代码链接：这篇文章代码的所有代码都在我的gitee仓库里面啦，需要的小伙伴点击自取哦~

目录

1、const成员函数

2、取地址运算符重载

3、日期类的实现 

3.1Date.h

3.2Date.cpp

0、检查日期是否有效

1、获取某年某月的天数 

 2、全缺省的构造函数

3、拷贝构造函数 

 4、赋值运算符重载 

   5、析构函数

 6、日期+=天数

7、日期+天数

8、日期-天数 

 9、日期-=天数

 10、前置++ 

 11、后置++

12、 后置--

13、 前置--

14、>运算符重载 

15、==运算符重载 

16、 >=运算符重载 

 17、<运算符重载

18、<=运算符重载 

19、!=运算符重载 

20、日期-日期 返回天数 

21、流插入函数重载 

22、流提取函数重载 

3.3Test.cpp

4.完结散花

1、const成员函数

• 将const修饰的成员函数称之为const成员函数，const修饰成员函数放到成员函数参数列表的后 ⾯。

• const实际修饰该成员函数隐含的this指针，表明在该成员函数中不能对类的任何成员进⾏修改。 const修饰Date类的Print成员函数，Print隐含的this指针由 Date* const this 变为 const Date* const this

#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	// void Print(const Date* const this) const
	void Print() const
	{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	// 这⾥⾮const对象也可以调⽤const成员函数是⼀种权限的缩⼩
	Date d1(2024, 7, 5);
	d1.Print();
	const Date d2(2024, 8, 5);
	d2.Print();
	return 0;
}

2、取地址运算符重载

取地址运算符重载分为普通取地址运算符重载和const取地址运算符重载。

class Date
{
public:
	Date* operator&()
	{
		return this;
		// return nullptr;
	}
	const Date* operator&()const
	{
		return this;
		// return nullptr;
	}
private:
	int _year; // 年
	int _month; // ⽉
	int _day; // ⽇
};

⼀般这两个函数编译器⾃动 ⽣成的就可以够我们⽤了，不需要去显⽰实现。除⾮⼀些很特殊的场景，⽐如我们不想让别⼈取到当 前类对象的地址，就可以⾃⼰实现⼀份，胡乱返回⼀个地址。

class Date
{
public:
	Date* operator&()
	{
		return (Date*)0x11223344;
		// return nullptr;
	}
	const Date* operator&()const
	{
		return (Date*)0x11223344;
		// return nullptr;
	}
private:
	int _year; // 年
	int _month; // ⽉
	int _day; // ⽇
};

int main()
{
	Date d1, d2;
	cout << &d1 <<endl<< &d2 << endl;
	return 0;
}

 俩个对象的地址都是胡乱返回的（真的损！）​

3、日期类的实现 

3.1Date.h

为了便于代码的可读性，我们在日期类中将我们目前需要的成员函数进行声明和定义分离！

下面我们先在日期类（Date.h）中声明了我们要完成的一些功能（成员函数）

#pragma once
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
#include<assert.h>
using namespace std;

class Date
{
public:

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

	// 0、检查日期是否有效
	bool CheckDate();

	// 1、获取某年某月的天数
	int GetMonthDay(int year, int month)；

	// 2、全缺省的构造函数
	Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1);

	// 3、拷贝构造函数
	Date(const Date& d);

	// 4、赋值运算符重载
	Date& operator=(const Date& d);

	// 5、析构函数
	~Date();

	// 6、日期+=天数
	Date& operator+=(int day);

	// 7、日期+天数
	Date operator+(int day)const;

	// 8、日期-天数
	Date operator-(int day)const;

	// 9、日期-=天数
	Date& operator-=(int day);

	// 10、前置++
	Date& operator++();

	// 11、后置++
	Date operator++(int);

	// 12、后置--
	Date operator--(int);

	// 13、前置--
	Date& operator--();

	// 14、>运算符重载
	bool operator>(const Date& d)const;

	// 15、==运算符重载
	bool operator==(const Date& d)const;

	//16、 >=运算符重载
	bool operator >= (const Date& d)const;

	// 17、<运算符重载
	bool operator < (const Date& d)const;

	// 18、<=运算符重载
	bool operator <= (const Date& d)const;

	// 19、!=运算符重载
	bool operator != (const Date& d)const;

	// 20、日期-日期 返回天数
	int operator-(const Date& d)const;

	// 21、流插入函数重载
	friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);

	// 22、流提取函数重载
	friend istream& operator>>(istream& in, Date& d);

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

3.2Date.cpp

好啦！接下来我们就在Date.cpp这个文件中定义我们要实现的全部成员函数！

0、检查日期是否有效

// 0、检查日期是否有效
bool Date::CheckDate()
{
	if (_month < 1 || _month > 12
		|| _day < 1 || _day > GetMonthDay(_year, _month))
	{
		return false;
	}
	else
	{
		return true;
	}
}

1、获取某年某月的天数 

// 1、获取某年某月的天数
// 因为会被多次调用，所以直接在类里面定义（默认是inline）
int GetMonthDay(int year, int month)
{
	assert(month > 0 && month < 13);
	static int monthDayArray[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;
	}
	else
	{
		return monthDayArray[month];
	}
}

因为会被多次调用，所以直接在类里面定义（默认是inline），这样我们就可以避免频繁的调用该函数建立栈帧，从而提高性能！

 2、全缺省的构造函数

这里需要注意在声明中写了缺省值后，定义时不能再写缺省值！

// 2、全缺省的构造函数
Date::Date(int year , int month , int day )
{
	_year = year;
	_month = month;
	_day = day;
	if (!CheckDate())
	{
		cout << "非法日期：";
		Print();
	}
}

3、拷贝构造函数 

// 3、拷贝构造函数
Date::Date(const Date& d)
{
	_year = d._year;
	_month = d._month;
	_day = d._day;
}

 4、赋值运算符重载 

// 4、赋值运算符重载
Date& Date::operator=(const Date& d)
{
	if (this != &d)
	{
		_year = d._year;
		_month = d._month;
		_day = d._day;
	}
	return *this;
}

   5、析构函数

Date类其实没有必要显示自定义析构函数！

// 5、析构函数
Date::~Date()
{
	//cout << "~Date()" << endl;
}

 6、日期+=天数

// 6、日期+=天数
Date& Date::operator+=(int day)
{
	_day += day;
	while (_day > GetMonthDay(_year,_month))
	{
		_day -= GetMonthDay(_year, _month);
		_month++;
		if (_month > 12)
		{
			_month = 1;
			_year++;
		}
	}
	return *this;
}

7、日期+天数

这里复用了+=的代码！

// 7、日期+天数
Date Date::operator+(int day) const
{
	Date tmp = *this;
	tmp += day;
	return tmp;
}

8、日期-天数 

// 8、日期-天数
Date Date::operator-(int day)const
{
	Date tmp = *this;
	tmp -= day;
	return tmp;
}

 9、日期-=天数

// 9、日期-=天数
Date& Date::operator-=(int day)
{
	_day -= day;
	while (_day < 0)
	{
		_month--;
		_day += GetMonthDay(_year, _month);
		if (_month == 0)
		{
			_month = 12;
			_year--;
		}
	}
	return *this;
}

 10、前置++ 

// 10、前置++
Date& Date::operator++()
{
	*this += 1;
	return *this;
}

 11、后置++

为了区别前置++和后置++，C++规定后置++多一个参数（int）以示区分！

// 11、后置++
Date Date::operator++(int)
{
	Date tmp = *this;
	*this += 1;
	return tmp;
}

12、 后置--

// 12、后置--
Date Date::operator--(int)
{
	Date tmp = *this;
	*this -= 1;
	return tmp;
}

13、 前置--

// 13、前置--
Date& Date::operator--()
{
	*this -= 1;
	return *this;
}

14、>运算符重载 

// 14、>运算符重载
bool Date::operator>(const Date& d)const
{
	if (_year > d._year)
	{
		return true;
	}
	else if (_year == d._year)
	{
		if (_month > d._month)
		{
			return true;
		}
		else if (_month == d._month)
		{
			return _day > d._day;
		}
	}
	return false;
}

15、==运算符重载 

// 15、==运算符重载
bool Date::operator==(const Date& d)const
{
	return _year == d._year
		&& _month == d._month
		&& _day == d._day;
}

16、 >=运算符重载 

//16、 >=运算符重载
bool Date::operator >= (const Date& d)const
{
	return *this > d || *this == d;
}

 17、<运算符重载

// 17、<运算符重载
bool Date::operator < (const Date& d)const
{
	return !(*this >= d);
}

18、<=运算符重载 

// 18、<=运算符重载
bool Date::operator <= (const Date& d)const
{
	return *this < d || *this == d;
}

19、!=运算符重载 

// 19、!=运算符重载
bool Date::operator != (const Date& d)const
{
	return !(*this == d);
}

20、日期-日期 返回天数 

// 20、日期-日期 返回天数
int Date::operator-(const Date& d)const
{
	Date max = *this;
	Date min = d;
	int flag = 1;
	if (*this < d)
	{
		max = d;
		min = *this;
		flag = -1;
	}
	int n = 0;
	while (min != max)
	{
		++min;
		++n;
	}
	return n * flag;
}

21、流插入函数重载 

// 21、流插入函数重载
ostream& operator<<(ostream& out,const Date& d)
{
	cout << d._year << "年" << d._month << "月" << d._day << "日" << endl;
	return out;
}

为什么这个函数不定义为成员函数，反而要在全局中定义呢？

其实我们也是可以在类里面声明定义的？不过这里头会出现一些小问题！

// 21、流插入函数重载
ostream& operator<<(ostream& out)
{
	cout << _year << "年" << _month << "月" << _day << "日" << endl;
	return out;
}

// 22、流提取函数重载
istream& operator>>(istream& in)
{

	while (1)
	{
		cout << "请输入合法日期>" << endl;
		cout << "年:";
		cin >> _year;
		cout << "月:";
		cin >> _month;
		cout << "日:";
		cin >> _day;
		cout << "-----------------" << endl;
		if (!CheckDate())
		{
			cout << "输入非法日期：";
			Print();
		}
		else
		{
			break;
		}
	}
	return in;
}

当我们定义到类里面时，参数列表中的第一个参数默认是隐含的（Date* const this） ，这恰好与我们在全局外定义的相反，从而导致如果我们在使用该函数时按照我们的习惯去写的话，编译器会直接报错！

必须这样书写！ 

Date d1, d2;
d1 >> cin;
d1 << cout;

 我们可以看到这非常不符合我们的习惯！所以我们将他们定义到全局中，方便我们进行参数的调整。但我们又面临如何访问到类内部私有成员的问题，有以下几种方法：

1、将私有成员直接放开为public（最挫的方法）

2、提供get方法得到私有成员

3、使用友元函数

4、重载为成员函数（这里因参数问题就不可用了）

我这里使用了友元函数的方法（到后面我会具体讲解该函数的！）

22、流提取函数重载 

// 22、流提取函数重载
istream& operator>>(istream& in, Date& d)
{
	
	while (1)
	{
		cout << "请输入合法日期>" << endl;
		cout << "年:";
		cin >> d._year;
		cout << "月:";
		cin >> d._month;
		cout << "日:";
		cin >> d._day;
		cout << "-----------------"<<endl;
		if (!d.CheckDate())
		{
			cout << "输入非法日期：";
			d.Print();
		}
		else
		{
			break;
		}
	}
	return in;
}

3.3Test.cpp

下面代码是我在实现日期类时的检测（仅供参考）

#include"Date.h"

void Test1()
{
	Date d1(2024, 7, 21);
	Date d2(2024, 7, 22);

	Date d3 = d1;
	d3.Print();

	d3 = d2;
	d3.Print();

	Date d4=d3 + 3000;
	d4.Print();

}


void Test2()
{
	Date d1(2024, 7, 23);
	/*d1 -= 100;
	d1.Print();*/

	/*++d1;
	d1.Print();

	Date ret=d1++;
	ret.Print();
	d1.Print();*/
}

void Test3()
{
	Date d1(2024, 7, 21);
	Date d2(2024, 7, 22);
	bool ret = d1 >= d2;
	cout << ret << endl;
	int ret1 = d1 - d2;
	cout << ret1 << endl;
}

void Test4()
{
	Date d1(2050, 3, 21);
	Date d2(2024, 7, 22);
	/*bool ret = d1 >= d2;
	cout << ret << endl;*/
	int ret1 = d1 - d2;
	cout << ret1 << endl;
}

void Test5()
{
	Date d1, d2;
	cin >> d1 >> d2;
	cout << d1 << d2;
}

int main()
{
	//Test1();
	//Test2();
	//Test3();
	//Test4();
	Test5();
	return 0;
}

4.完结散花

好了，这期的分享到这里就结束了~

如果这篇博客对你有帮助的话，可以用你们的小手指点一个免费的赞并收藏起来哟~

如果期待博主下期内容的话，可以点点关注，避免找不到我了呢~

我们下期不见不散~~

​​​​

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