类和对象——日期类实现

news2024/9/20 20:40:25

目录

前言：

一、构造

二、运算符重载

三、++与--

四、实现+与+= 操作

        4.1 实现+= 操作

        4..2 实现+操作

        4.3 效率分析

五、实现 - 与-= 操作符

六、日期减日期

七、流插入和流提取

八、完整代码

        Date.h

        Date.cpp

前言：

        我们之前已经学习过了类和对象，我们今天来实践应用一下，来增强感悟！

一、构造

        我们要实现日期类第一步便是对其经行构造，使其成为一个类，以下便是创建的类：

class Date
{
  public:
    Date(int year = 0, int month = 0, int day = 0);
  private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;  
};

        日期类只需创建出年月日即可，以下是实例化，我们这次是声明和实现分开。

Date::Date(int year,int month, int day)
{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
}

        这便是日期类的创建，看着这代码，你不由陷入了深思：如果我随便输入月和日该如何处理，比如：2月31日，这不就是坑吗？咱们要防患于未然，那我们能不能写一个函数，来获取月份的天数，然后我们在进行判断，符合我们就采取，不符合就进行提示。

        说干就干，那我们该如何获取月份天数呢？我们可采取这个方法：先定义一个数组，把每个月天数放进去，二月按照28天先放，然后进行闰年判断，是闰年2月返回29，否则就按照数组中的值进行返回。

int Date::GetMonthDay(int year,int month)
{
	assert(month > 0 && month < 13);
	int _month[13] = { 0,31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };  //此处定义为13是为了方便，不用进行处理
	if ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || year % 400 == 0)				//闰年判断
	{
		if (month == 2)
		{
			return 29;
		}
	}
		return _month[month];
}

        那，我们日期类的创建可以做出以下的改进：

Date::Date(int year,int month, int day)
{
	if (month > 0 && month < 13
		&& (day > 0 && day <= GetMonthDay(year, month)))
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	else
	{
		cout << "非法坐标" << endl;
	}
}

        这下你看的顺眼多了，但还是觉得缺点什么？还没实现打印函数，那就顺手实现吧！

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

        好了，接下来实现下一个函数吧！

二、运算符重载

        运算符重载在之前文章都有介绍，这里就简单说一下：我们只需任意两个即可，其余我们都可以进行复用。实现如下：

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

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;
	}
	return false;
}

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

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

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

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

        我们这里实现的是== 与 < 这两个运算符，大家可自行选择，难度不大。

三、++与--

        关于这两个运算符都有前置与后置两个用法，区别为：前置后面无参数，后置后面需加int，但这个int不参与运算。实现如下：

Date& Date::operator++()	//引用目的为：改变大小
{
	*this += 1;
	return *this;
}

Date Date::operator++(int)
{
	Date tmp(*this);		//创建对象目的为：不改变大小
	*this += 1;
	return tmp;
}

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

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

四、实现+与+= 操作

        4.1 实现+= 操作

                大家想一想：对于+= 这个操作，大家如何实现。我们想要实现可不可以这样搞：先啥都不管先把日期加上再说，那要是超出日期怎么办？简单，把月++然后把日减去月++前的月日期，如果还不符合，循环即可。如果月份大于十二，那就月份置一，年++。这个思路应该没啥问题。那我们考虑一点：如何接受返回值？在使用该操作符时我们明白：会改变该变量本身。所以，我们直接将其本身返回即可。实现如下：

Date& Date::operator+=(int day)
{
	_day += day;
	while (_day > GetMonthDay(_year, _month))
	{
		_day -= GetMonthDay(_year,_month);
		_month++;
		if (_month > 12)
		{
			_year++;
			_month = 1;
		}

	}
	return *this;
}

        4..2 实现+操作

                对于+这个操作符我们是否能够可以参考以上的思路？当然可以，不过我们思考一件事：我们使用+这个操作符，它本身是不是不改变？改变的原因是不是最后的赋值？大家想清楚这个问题，想清楚了这个问题我们来想如何解决这个问题，那既然是不改变，我们能不能创建一个临时变量叫它来帮助我们，就像实现后置++、--操作符。我们的实现如下：

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 > 12)
		{
			tmp._month = 1;
			tmp._year++;
		}
	}
	return tmp;
}

        4.3 效率分析

                对于以上我们是不是可以用运算符重载来实现，那我们不禁思考：用谁来实现谁比较好？是+来复用+=，还是+=来复用+？这关乎与效率问题，大家选好心目中的队伍，我们来分析吧！

五、实现 - 与-= 操作符

        有了 + 与 += 操作符的实现，我们对于该操作符实现可以说是很简单了，所以，大家参考以下代码即可：

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

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

        咱们现在以是实现完毕，这时我们想一个问题：如果有人故意捣乱传的值为负数怎么办？很简单，+= 移交给 -= ，反之，亦然。咱们以-= 为例，只需加入以下代码即可：

Date& Date::operator-=(int day)
{
	if (day < 0)					//进行判断，符合条件进行复用即可
	{
		*this += day;
		return *this;
	}
	_day -= day;
	while (_day <= 0)
	{
		_month--;
		if (_month == 0)
		{
			_year--;
			_month = 12;
		}
		_day += GetMonthDay(_year, _month);
	}
	return *this;
}

六、日期减日期

        我们明白，日期加日期没啥用，但是日期减去一个日期就有用了不少，我们不禁想明白这个该如何实现：直接减去，我们啥都要考虑，闰年不润年先放一边，主要是你月份相减所得的天数是哪几个月的？这是个很复杂的问题。现提供如下思路：我们先把大的选出来，如果小的减去大的最后乘以-1即可。然后，我们一直使小的++最后等于大的即可得出。代码如下：

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

七、流插入和流提取

        对于流插入和提取我们要实现的目的是：Date为自定义类型，对于自定义类型我们只能自己实现，不能依靠别人。我们要实现插入与提取最好放在全局，不放入类中，因为this指针会替代第一个问题，放入类中会反过来使用，不符合习惯。实现如下：

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

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

八、完整代码

        Date.h

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

class Date 
{

	friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);
	friend istream& operator>>(istream& in, Date& d);

public:
	Date(int year = 0, int month = 0, int day = 0);
	void Print();
	int GetMonthDay(int year, int month);

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

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

	Date& operator-=(int day);

	// d1 - 100
	Date operator-(int day);

	// d1 - d2;
	int operator-(const Date& d);

	// ++d1
	Date& operator++();

	// d1++
	Date operator++(int);

	Date& operator--();

	Date operator--(int);

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

        Date.cpp

#include"Data.h"

int Date::GetMonthDay(int year,int month)
{
	assert(month > 0 && month < 13);
	int _month[13] = { 0,31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };  //此处定义为13是为了方便，不用进行处理
	if ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || year % 400 == 0)				//闰年判断
	{
		if (month == 2)
		{
			return 29;
		}
	}
		return _month[month];
}

Date::Date(int year,int month, int day)
{
	if (month > 0 && month < 13
		&& (day > 0 && day <= GetMonthDay(year, month)))
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	else
	{
		cout << "非法坐标" << endl;
	}
}

Date& Date::operator+=(int day)
{
	if (day < 0)
	{
		*this -= day;
		return *this;
	}
	_day += day;
	while (_day > GetMonthDay(_year, _month))
	{
		_day -= GetMonthDay(_year,_month);
		_month++;
		if (_month > 12)
		{
			_year++;
			_month = 1;
		}

	}
	return *this;
}

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

//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 > 12)
//		{
//			tmp._month = 1;
//			tmp._year++;
//		}
//	}
//	return tmp;
//}
//
//Date& Date::operator+=(int day)
//{
//	*this = *this + day;
//	return *this;
//}

Date& Date::operator++()	//引用目的为：改变大小
{
	*this += 1;
	return *this;
}

Date Date::operator++(int)
{
	Date tmp(*this);		//创建对象目的为：不改变大小
	*this += 1;
	return tmp;
}

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

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

Date& Date::operator-=(int day)
{
	if (day < 0)					//进行判断，符合条件进行复用即可
	{
		*this += day;
		return *this;
	}
	_day -= day;
	while (_day <= 0)
	{
		_month--;
		if (_month == 0)
		{
			_year--;
			_month = 12;
		}
		_day += GetMonthDay(_year, _month);
	}
	return *this;
}

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

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

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

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

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;
	}
	return false;
}

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

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

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

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

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

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

完！

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