时间类的实现

news2024/11/20 20:59:52

在现实生活中，我们常常需要计算某一天的前/后xx天是哪一天，算起来十分麻烦，为此我们不妨写一个程序，来减少我们的思考时间。

1.基本实现过程

为了实现时间类，我们需要将代码写在3个文件中，以增强可读性，我们将这三个文件命名为date.h date.cpp test.cpp.

这是date.h文件

#pragma once 
#include<iostream>
using namespace std;

class Date
{
	//友元
	friend void operator<<(ostream& out, const Date& d);
public:
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1);
	void print();
	//inline
	int getmonday(int year, int month)
	{
		//把12个月先准备好
		static int monthDayArray[13] = { -1, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };
		//闰年判断
		if (month == 2 && (year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0))
		{
			return 29;
		}
		return monthDayArray[month];
	}

	//判断日期大小的函数
	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);

	//d1+=
	Date& operator+=(int day);
	Date operator+(int day);

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

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

	// ++d1 -> d1.operator++();
	Date& operator++();

	// d1++ -> d1.operator++(0);
	Date operator++(int);

	Date& operator--();

	Date operator--(int);

	//void operator<<(ostream& out);

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
void operator<<(ostream& out, const Date& d);

这是date.cpp文件

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 
#include"date.h"
Date::Date(int year, int month, int day)
{
	_year = year;
	_month = month;
	_day = day;
}
void Date::print()
{
	cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
//d1+=50
Date& Date::operator+=(int day)   //this  ->  d1;day->50
{
	if (day < 0)
	{
		return *this -= (-day);
	}
	_day += day;        //等价于this->_day += day;
	while (_day > getmonday(_year, _month))
	{
		_day -= getmonday(_year, _month);
		//月进位
		++_month;
		if (_month == 13)
		{
			++_year;
			_month = 1;
		}
	}
	return *this;
}

Date Date::operator+(int day)
{
	Date tmp(*this);
	tmp += day;
	return tmp;
}
// d1 -= 天数
Date& Date::operator-=(int day)
{
	if (day < 0)
	{
		return *this += (-day);
	}
	_day -= day;
	while (_day <= 0)
	{
		// 借位
		--_month;
		if (_month == 0)
		{
			--_year;
			_month = 12;
		}
		_day += getmonday(_year, _month);
	}
	return *this;
}
Date Date::operator-(int day)
{
	Date tmp = *this;
	tmp -= day;
	return tmp;
}
// d1 < d2
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)
	{
		return _day > d._day;
	}
	return false;
}

//d1<d2
bool Date::operator<(const Date& d)
{
	return !(*this >= d);              //复用，< 就是不大于
}
bool Date::operator<=(const Date& d)
{
	return !(*this > d);
}
// d1 >= d2
bool Date::operator>=(const Date& d)
{
	return *this > d || *this == d;
}
bool Date::operator==(const Date& d)
{
	return _year == d._year
		&& _month == d._month
		&& _day == d._day;
}
bool Date::operator!=(const Date& d)
{
	return !(*this == d);
}

//顺便说一下前置++和后置++怎末写
// ++d1 -> d1.operator++();
Date& Date::operator++()
{
	*this += 1;
	return *this;
}
// d1++ -> d1.operator++(0);//这个数多少都行，没影响的，就是++，跟你传的数没关系
Date Date::operator++(int)
{
	Date tmp = *this;
	*this += 1;

	return tmp;
}
//前置--
Date& Date::operator--()
{
	*this -= 1;
	return *this;
}
//后置--
Date Date::operator--(int)
{
	Date tmp = *this;
	*this -= 1;
	return tmp;
}
//求日期差多少天
//d1-d2
//this->d1,d->d2    (d是d2别名）
int	Date::operator-(const Date& d)
{
	//不知道d1d2谁大谁小，为了避免弄错先后关系，我们比较一下
	int flag = 1;
	Date max = *this;
	Date min = d;
	if (*this < d)
	{
		max = d;
		min = *this;
		flag = -1;
	}
	int n = 0;
	while (min != max)
	{
		++n;
		++min;
	}
	return n * flag;
}
void operator<<(ostream& out, const Date& d)
{
	out << d._year << "年" << d._month << "月" << d._day << "日" << endl;
}

这是test.cpp文件

#include"Date.h"
#include<math.h>
void testdate1()
{
	Date d1(2024, 11, 14);
	Date d2 = d1 + 50;
	//d1 += 50;
	d1.print();
	d2.print();
	Date d3(2024, 11, 14);
	Date d4 = d3 + 5000;
	d3 += 5000;

	d3.print();
	d4.print();
}
void testdate2()
{
	Date d1(2024, 11, 16);
	Date d2 = d1 - 50;
	//d1 -= 50;

	d1.print();
	d2.print();
	
	Date d3(2024, 11, 16);
	Date d4 = d3 - 5000;
	d3 -= 5000;

	d3.print();
	d4.print();

	Date d5(2024, 11, 16);
	d5 += -100;
	d5.print();
}
void testdate3()
{
	Date d1(2024, 11, 16);
	Date d2(2024, 11, 16);
	Date d3(2024, 10, 17);

	cout << (d1 > d2) << endl;
	cout << (d1 >= d2) << endl;
	cout << (d1 == d2) << endl;

	cout << (d1 > d3) << endl;
	cout << (d1 >= d3) << endl;
	cout << (d1 == d3) << endl;
}
void testdate4()
{
	//打印时，不要放在一坨，否则由于我们的++操作，可能导致程序本身没大问题，但是打印会出问题，导 
      致我们看不到我们想要的结果
	Date d1(2024, 11, 16);
	d1.print();
	Date d4 = d1++;   //等价于Date d4 = d1.operator++(1);这里实参传什么值都可以，只要是int就 
                        行，仅仅参数匹配
	d4.print();
	Date d3 = ++d1;   //等价于Date d3 = d1.operator++();
	d3.print();

	cout << endl;
	Date d6(2024, 11, 16);
	d6.print();
	Date d7 = ++d6;
	d7.print();
	Date d8 = d6++;
	d8.print();

	//通过对比两组实验结果，我们发现，前置++和后置++区别很大，
	//第一组，我们让后置++在前置++前面，会发现：由于后置++是先使用后++，故打印出16日，之后变为 
      17，而前置++是先++后使用，此时，17+1==18，故打印出来是18日
	//同理，可解释第二组的结果，这里不在赘述，由此可见，选取哪种++方式，要视情况而定
}
void testdate5()
{
	Date d1(2025, 3, 3);
	Date d2(2025, 1, 14);

	cout <<"还有" << abs(d1 - d2) <<"放假！"<< endl;    //abs是临时起意为了解决实际问题而加的

	int i = 100;
	//cout << d1 << "和" << i;
	cout << d1;     //这里之所以能输出年月日字样，是因为我们定义了<<运算符，是设置的一种输出流， 
                      不要和正常的cout<<弄混
	//d1 << cout;
}
int main()
{
	//testdate1();
	//testdate2();
	//testdate3();
	//testdate4();
	testdate5();
	return 0;
}

代码结果这里就不过多展示了！

2.代码优化 

这里有一个小问题~~

上述testdate5中，cout<<d1没有问题，但是当我们在想连续输出其他值时，会出现报错，我们看<ostream>里面的cout，为什么可以连续输出，因为其在输出第一个值之后，返回值仍为cout，但是，反观我们写的函数，没有返回值了！故我们需要在对其精进一下！

精进代码如下：

我们将date.cpp的输入流和输出流这样改一下！

ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d)
{
	out << d._year << "年" << d._month << "月" << d._day << "日" << endl;
	return out;
}
istream& operator>>(istream& in, Date& d)
{
	cout << "请依次输入年月日:>";
	in >> d._year >> d._month >> d._day;
	return in;
}

date.h也改一下：（这里将前面用不到的函数删去了！）

#pragma once 
#include<iostream>
using namespace std;

class Date
{
	//友元
	 friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);
	 friend istream& operator>>(istream& in, Date& d);
public:
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
// 流插入
ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);
// 流提取
istream& operator>>(istream& in, Date& d);

test.cpp也改一下：

void testdate6()
{
	Date d1(2024, 2, 29);
	Date d2(2023, 2, 29);
	cin >> d1 >> d2;
	cout << d1 << d2;
}
int main()
{
	testdate6();
	return 0;
}

如此一来，我们得到了我们想输出的日期！ 

 

 可是，这个日期真的对吗？我们的编译器似乎太服从我们了，不管对错他都输出，但是，为了保证我们输出结果的正确性，应该加上一组日期判断，不符合常理的就让用户重新输！

3.提高正确性

我们做出如下改造：

在date.cpp文件中在定义一个函数，用于检查日期是否合理：

bool Date::checkdate()const     //为什么加const下一篇博客讲
{
	if (_month < 1 || _month > 12 || _day < 1 || _day > getmonday(_year, _month))
	{
		return false;
	}
	else
	{
		return true;
	}
}

date.cpp的流提取也要改一下： 

istream& operator>>(istream& in, Date& d)
{
	while (1)
	{
		cout << "请依次输入年月日:>";
		in >> d._year >> d._month >> d._day;
		if (d.checkdate())        //得到结果为1
		{
			break;
		}
		else                     //得到结果为0
		{
			cout << "输入的日期非法，请重新输入" << endl;
		}
	}
	return in;
}

这样我们就得到了一个功能相对健全的时间程序！

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