【C++】日期类函数（时间计数器）从无到有实现

news2024/9/20 14:43:24


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一、前期准备

1.1 检查构造的日期是否合法

bool Date::CheckDate()
{
	if (_month < 1 || _month > 12
		|| _day < 1 || _day > GetMonthDay(_year, _month))
	{
		return false;
	}
	else
	{
		return true;
	}
}


Date::Date(int year, int month, int day)
{
	_year = year;
	_month = month;
	_day = day;
	//防止构造的日期有问题
	if (!CheckDate())
	{
		cout << "非法日期：" << endl;
		Print();
	}
}

1.2 获取某年的某月的总天数

  • 建议直接写在类里面作为成员函数：定义在类里面的成员函数默认是内联inline，而且该函数不仅短小，还会被频繁调用；
	int GetMonthDay(int year, int month)
	{
        assert(month > 0 && month < 13);//避免出现非法月份？？？？？？
		static int GetMonthDayArray[13] = { -1,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
		if (month == 2 && (year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0))
		//先判断是否为2月
		{
			return 29;//闰年
		}
		return GetMonthDayArray[month];
	}

1.3 打印函数

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

二、日期+天数

2.1 operator+=

  • 进位：时间在向前先直接相加，日期不合法，减天加月，月满加年，直至日期合法。
  • 返回值：返回*this，所以使用引用返回。
  • 注意：这里是+=，而不是+。a+1：a本身不变；a+=1：a本身是会变的。
//日期+天数：d1+=100
Date& Date::operator+= (int day)
{
	//正常+：2024/7/12+10=2024/7/22
	_day += day;
	while (_day > GetMonthDay(_year, _month))//判断日期是否非法
	{
		//时间在前进：
		_day -= GetMonthDay(_year, _month);//先减天
		++_month;//再加月，判断是否满月，满月进年
		if (_month == 13)
		{
			_year++;
			_month = 1;
		}
	}
	return *this;
}

2.2 operator+

  • 传值返回
  • 直接写：
//d1 + 100
Date Date::operator+ (int day)
{
	Date tmp = *this;//这里拷贝一份出来
	tmp._day += day;
	while (tmp._day > GetMonthDay(tmp._year, tmp._month))
	{
		tmp._day -= GetMonthDay(tmp._year, tmp._month);
		++tmp._month;
		if (tmp._month == 13)
		{
			tmp._year++;
			tmp._month = 1;
		}
	}
	return tmp;//这里就不能使用引用返回了，局部对象，出作用域就会销毁
}
  • 上面的是直接写的，也可以在写了operator+=后，+复用+=：
//d1 + 100
Date Date::operator+ (int day)
{
	Date tmp = *this;//这里拷贝一份出来
	tmp += day;//复用+=
    
	return tmp;//这里就不能使用引用返回了，局部对象，出作用域就会销毁
}

三、日期-天数

3.1 operator-=

//d1 -= 100
Date& Date::operator-=(int day)
{
	_day -= day;
	while (_day <= 0)//判断出非法日期
	{
		--_month;//先借月
		if (_month == 0)
		{
			--_year;
			_month = 12;
		}
		_day += GetMonthDay(_year, _month);//加上借来的
	}
	return *this;
}

3.2 operator-

  • 直接实现：
Date Date::operator-(int day)
{
	Date tmp = *this;
	tmp._day -= day;
	while (tmp._day<=0)
	{
		--tmp._month;
		if (tmp._month == 0)
		{
			tmp._month = 12;
			--tmp._year;
		}
		tmp._day += GetMonthDay(tmp._year, tmp._month);
	}
	return tmp;
}
  • -复用-=
//d1 - 100
Date Date::operator-(int day)
{
	Date tmp = *this;
	tmp -= day;
	return tmp;
}

3.3 两种复用对比image.png

  1. -复用-=（相对较好）
//d1 -= 100
Date Date::operator-(int day)
{
	Date tmp = *this;//拷贝1
	tmp -= day;
	return tmp;//拷贝2
}

Date& Date::operator-=(int day)//无拷贝
{
	_day -= day;
	while (_day <= 0)//判断出非法日期
	{
		--_month;//先借月
		if (_month == 0)
		{
			_month = 12;
			--_year;
		}
		_day += GetMonthDay(_year, _month);//加上借来的
	}
	return *this;
}
  1. -=复用-
Date Date::operator-(int day)
{
	Date tmp = *this;//拷贝1
	tmp._day -= day;
	while (tmp._day<=0)
	{
		--tmp._month;
		if (tmp._month == 0)
		{
			tmp._month = 12;
			--tmp._year;
		}
		tmp._day += GetMonthDay(tmp._year, tmp._month);
	}
	return tmp;//拷贝2
}

Date& Date::operator-=(int day)//一次赋值拷贝
{
	/*Date tmp = *this - day;
	*this = tmp;*/

	*this = *this - day;//赋值也是一种拷贝

	return *this;
}
// 拷贝的次数比第一种多
  • 两种operator-的拷贝次数一样；
  • 第一种的-=是自己实现的，全程无拷贝；但是第二种-=复用-：前面-的两次拷贝再加上自己本身的一次赋值拷贝。因此第一种相对较好。

四、日期比较

4.1 operator<

//d1 < d2
bool Date::operator<(const Date& d)
{
	//true为一类
	if (_year < d._year)
	{
		return true;
	}
	else if (_year == d._year)
	{
		if (_month < d._month)
		{
			return true;
		}
		else if (_month == d._month)
		{
			if (_day < d._day)
			{
				return true;
			}
		}
	}
	//false为一类
	return false;
}

4.2 operator==

//d1 == d2
bool Date::operator==(const Date& d)
{
	return _year == d._year 
		&& _month == d._month 
		&& _day == d._day;
}

4.3 其他关系比较

在写了operator<（或者operator>)和operator=两个之后，就可以根据去翻等个侯总逻辑关系表示出其他的关系符。

//d1 <= d2
bool Date::operator<=(const Date& d)
{
	//在写了前面两个之后：
	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);
}

五、++

  • 前置++用的比较多，而且拷贝比较少。
  • 重载++运算符时，有前置++和后置++，运算符重载函数名都是``operator++，无法很好的区分。C++规定，后置++重载时，增加一个int`形参，跟前置++构成函数重载，方便区分。

5.1 前置++

//1.前置++：d1.operator++()
Date Date::operator++()//没有拷贝
{
	//Date tmp = *this;
	*this += 1;
	return *this;//使用引用返回
}

5.2 后置++

//2.后置++：d1.operator++(0)（括号里面只要求整数）
Date& Date::operator++(int)//有拷贝
{
	Date tmp = *this;
	*this += 1;
	return tmp;
}

六、-- （和++相似）

6.1 前置–

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

6.2 后置–

//2.后置--
Date Date::operator--(int)
{
	Date tmp = *this;
	*this -= 1;
	return tmp;
}

八、所有代码

Date.h

#pragma once
#include<iostream>
#include<assert.h>
using namespace std;
 
class Date
{
public:
	// 获取某年某月的天数
	int GetMonthDay(int year, int month) const
	{
		assert(month > 0 && month < 13);
		// 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 GetMonthDayArray[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 GetMonthDayArray[month];
	}
	// 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;
};

Date.cpp

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include "Date.h"
 
 
// 构造函数
Date::Date(int year, int month, int day)
{
	_year = year;
	_month = month;
	_day = day;
}
// 拷贝构造函数
// d2(d1)
Date::Date(const Date& d)
{
	_year = d._year;
	_month = d._month;
	_day = d._day;
}
// 赋值运算符重载
// d2 = d3 -> d2.operator=(&d2, d3)
Date& Date::operator=(const Date& d)
{
	_year = d._year;
	_month = d._month;
	_day = d._day;
 
	return *this;
}
 
// >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)
		{
			if (_day > d._day)
				return true;
		}
	}
	return false;
}
// ==运算符重载
bool Date::operator==(const Date& d) const
{
	return _year == d._year
		&& _month == d._month
		&& _day == d._day;
}
// >=运算符重载
bool Date::operator >= (const Date& d) const
{
	return *this > d || *this == d;
}
// <运算符重载
bool Date::operator < (const Date& d) const
{
	return !(*this >= d);
}
// <=运算符重载
bool Date::operator <= (const Date& d) const
{
	return !(*this > d);
}
// !=运算符重载
bool Date::operator != (const Date& d) const
{
	return !(*this == d);
}
 
 
// 日期+=天数
Date& Date::operator+=(int day)
{
	_day += day;
	while (_day > GetMonthDay(_year, _month))
	{
		_day -= GetMonthDay(_year, _month);
		++_month;
		if (_month == 13)
		{
			++_year;
			_month = 1;
		}
	}
	return *this;
}
// 日期+天数 ---使用前面实现的+=运算符重载实现
//Date Date::operator+(int day) const
//{
//	Date temp(*this);
//	temp += day;
//	return temp;
//}
 
// 日期+天数 ---直接实现
Date Date::operator+(int day) const
{
	Date temp(*this);
	temp._day += day;
	while (temp._day > GetMonthDay(_year, _month))
	{
		temp._day -= GetMonthDay(temp._year, temp._month);
		++temp._month;
		if (temp._month == 13)
		{
			++temp._year;
			temp._month = 1;
		}
	}
	return temp;
}
// 日期-=天数
Date& Date::operator-=(int day)
{
	_day -= day;
	while (_day <= 0)
	{
		--_month;
		if (_month == 0)
		{
			--_year;
			_month = 12;
		}
		_day += GetMonthDay(_year, _month);
	}
	return *this;
}
// 日期-天数 ---使用前面-=运算符重载实现
Date Date::operator-(int day) const
{
	//Date temp(*this);
	Date temp(*this);
	temp -= day;
 
	return temp;
}
 
 //日期-天数 ---直接实现
//Date Date::operator-(int day) const
//{
//	//Date temp(*this);
//	Date temp(*this);
//	temp._day -= day;
//	while (temp._day <= 0)
//	{
//		--temp._month;
//		if (temp._month == 0)
//		{
//			--temp._year;
//			temp._month = 12;
//		}
//		temp._day += GetMonthDay(temp._year, temp._month);
//	}
//	return temp;
//}
 
// 前置++
Date& Date::operator++()
{
	*this += 1;
	return *this;
}
// 后置++
Date Date::operator++(int)
{
	Date temp(*this);
	*this += 1;
	return temp;
}
// 后置--
Date Date::operator--(int)
{
	Date temp(*this);
	*this -= 1;
	return temp;
}
// 前置--
Date& Date::operator--()
{
	*this -= 1;
	return *this;
}
 
 
// 日期-日期 返回天数
int Date::operator-(const Date& d) const
{
	int flag = 1;
	Date max = *this;
	Date min = d;
	if (*this < d)
	{
		flag = -1;
		max = d;
		min = *this;
	}
	int n = 0;
	while (min != max)
	{
		min++;
		n++;
	}
	return n * flag;
}

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