c++(日期类）

news2025/1/12 21:10:12

本章主要以日期类为例，练习重载各种运算符，需要重点掌握：

1、日期类的<、 <=、 ==、>、 >=、 !=、重载

2、日期类的 +、 +=、-、-=、++、--、重载

3、日期类 - 日期类

4、日期类的 << 、>>重载

5、权限问题

目录

1、运算符<、 <=、 ==、>、 >=、 !=、重载

1.1运算符<重载

1.2 == 运算符重载 

1.3 <= 运算符重载 

 1.4 >运算符重载

 1.5>=运算符重载

 2、日期类的 +、 +=、-、-=、++、--、重载

2.1+=运算符重载

 2.1+运算符重载

  2.3-=运算符重载

2.4-运算符重载 

2.5--运算符重载

2.5.1前置--

2.5.2后置-- 

2.6++运算符重载  

 2.6.1前置++

2.6.2后置++ 

3、日期类-日期类 

4、<<  >>运算符重载 

4.1<<流提取 

4.2>>运算符重载 

 5、权限问题

我们按照文件分类，将声明和定义分开，方便程序阅读，移植。

1、运算符<、 <=、 ==、>、 >=、 !=、重载

在完成各重载函数之前，我们需要将日期类在头文件中定义完整， 构造函数，拷贝构造函数，等需要构造的，需要注意的是，对于默认成员函数，由于是日期类，并没有申请资源的操作，所其他的我使用的是默认的。代码如下所示：

class Date
{
     //友元函数进行声明，方便在外面调用类成员
	friend ostream& operator << (ostream& out, const Date& d);
	friend istream& operator >> (istream& in,  Date& d);
public:
	//构造函数
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1);//类的成员函数一般默认为内联函数

	//显示函数 比较短放在一起
	void Print() const
	{
		cout << _year << "--" << _month << "--" << _day << endl;
	}
	//拷贝构造函数
	Date(const Date& d)
	{
		_year = d._year;
		_month = d._month;
		_day = d._day;
	}
	//运算符重载
	bool operator<(const Date& x)const;
	bool operator==(const Date& x)const;
	bool operator<=(const Date& x)const;
	bool operator>(const Date& x)const;
	bool operator>=(const Date& x)const;
	bool operator!=(const Date& x)const;
	//得到某个月份的天数
	int GetMonthDay(int year, int month);

	Date& operator+=(int day);
	Date operator+(int day)const;
	Date& operator-=(int day);
	Date operator-(int day)const;
	//前置++
	Date& operator++();
	//后置++
	Date operator++(int);

	//前置--
	Date& operator--();
	//后置--
	Date operator--(int);

	//对象 - 对象 （日期类 确定两个日期间有多少天）
	int  operator-(const Date& d) const;

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;

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

 对于初始化函数，我们需要给定初值，并对初值进行合理判断，代码如下：

//构造函数
  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 << "非法日期" << endl;
		  assert(false);
	  }
 }

1.1运算符<重载

 我们需要完成日期类的  <重载 具体的含义是希望实现日期类实例化对象之间的比较，分析一下，我们在比较内置成员变量的时候，我们是通过bool值确定，两个变量的大小，对象其实就是集成了，成员变量的大小。具体代码如下：

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

1.2 == 运算符重载 

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

1.3 <= 运算符重载 

小于或者等于都满足条件，我们可以把上面两个运算符重载集成一下就成了 <=运算符重载，代码如下：

 

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

 1.4 >运算符重载

把<=取反就是> 

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

 1.5>=运算符重载

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

1.6！=运算符重载

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

 完成这些运算符重载，我们写个函数测试一下，代码如下

void TestDate9()
{
	Date d1(2023, 5, 5);
	d1.Print();

	const Date d2(2023, 5, 9);
	d2.Print();

;

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

}

运行结果如下：

 2、日期类的 +、 +=、-、-=、++、--、重载

 对于日期类，我们可能期望 看到 在当前日期的基础上往后推移多少天，或者往前倒退多少天的日子，这个时候就产生了 +=、-=的运算符重载，当我们不希望当前日期被改变的时候，也就出现了 + 、-运算符重载，当然步长为1天的话，那就是++、--运算符重载。

我们要实现这些运算符重载，都得知道当前年份的月份天数，为了方便，我们写一个获取天数的函数，调用就行，具体代码如下：

 int Date::GetMonthDay(int year, int month)
  {
//设置成静态的话，每次进来就不会再开辟定义
	  static int monthday[13] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
     //  将判断月份写在前面，增加代码运行效率
	  if (month == 2 && ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0)))
	  {
		  return 29;
	  }
	  return monthday[month];
  }

2.1+=运算符重载

返回加完之后的天数，这里需要注意的是，在循环体内，应该先减去当月的天数，再进行月操作，，具体代码如下：

  //日期类 +=天数
 Date& Date::operator+=(int day)
  {
	 if (day < 0)
	 {
		 return *this -= -day;
	 }
	 //加上天数
	 _day += day;
	 //判断天数
	 while (_day > GetMonthDay(_year, _month))
	 {
		 //应该先减去当月天数，下面代码会把月份改变
		 _day -= GetMonthDay(_year, _month);
		 ++_month;
		 if (_month == 13)
		 {
			 _month = 1;
			 _year++;
		 }
		
	 }
	 return *this;
  }

 2.1+运算符重载

不改变当前日期，所以我们需要定义一个对象，保存当前日期的值，然后对拷贝的对象进行操作，然后将值返回，因为是值返回，所以函数返回类型用Date，具体代码如下：

 //日期类 +天数
 Date Date::operator+(int day) const
 {
	 //拷贝一个对象，对拷贝的对象进行操作
	 Date temp(*this);

	 temp += day;

	 return temp;
 }

  2.3-=运算符重载

 //日期类 -=天数
 Date& Date::operator-=(int day)
 {
	 if (day < 0)
	 {
		 return *this += -day;
	 }
	 //减去天数
	 _day -= day;
	 //判断天数
	 while (_day <= 0)
	 {

		
		 --_month;
		 if (_month == 0)
		 {
			 _month = 12;
			 --_year;
		 }
		 _day += GetMonthDay(_year, _month);

	 }
	 return *this;
 }

2.4-运算符重载 

 Date Date::operator-(int day) const
 {
	 //拷贝一个对象，对拷贝的对象进行操作
	 Date temp(*this);

	 temp -= day;

	 return temp;
 }

2.5--运算符重载

需要注意的是，对于--的运算符，有前置--和后置--我在类和对象（中）介绍过前置和后置如何在重载时候区分的 这里我就不再赘述。

2.5.1前置--

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

2.5.2后置-- 

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

2.6++运算符重载  

 2.6.1前置++

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

2.6.2后置++ 

 

 //后置++

 Date Date::operator++(int)
 {
	 Date temp(*this);
	 temp += 1;
	 return temp;
 }

写完这些函数，我们测试一下 具体代码如下

void TestDate9()
{
	Date d1(2023, 5, 5);
	d1.Print();
	d1 -= 100;
	d1.Print();
	d1 - 100;
	d1.Print();
	d1 += 100;
	d1.Print();
	d1 + 100;
	d1.Print();
	d1--;
	d1.Print();
	d1++;
	d1.Print();
	--d1;
	d1.Print();
	++d1;
	d1.Print();


}

运行结果如下：

3、日期类-日期类 

当我们想获取两个日期之间的天数的时候，就得用到-重载， 我们可以利用判断两个日期谁大谁小，然后利用小的日期累加，直到加的跟大日期一样，中间类加的次数，就是天数。具体代码如下：

 //  d1 - d2
 int Date::  operator-(const Date& d) const
 {
	 int flag = 1;
	 Date max = *this;
	 Date min = d;

	 if (*this < d)
	 {
		 max = d;
		 min = *this;
		 flag = -1;
	 }
	 int count = 0;
	 while (min != max)
	 {
		 ++count;
		 ++min;

	 }
	 return flag * count;
 }

 调用测试一下 代码如下：

void TestDate6()
{
	Date d1(2023, 5, 5);
	Date d2(1949, 10, 1);

	cout << d1 - d2 << endl;
	cout << d2 - d1 << endl;
}

 运行结果如下：

4、<<  >>运算符重载 

 我们之前在只有内置成员的时候，使用cout cin 不用特地像c语言使用的 scanf和printf那样，需要指定 类型，这是为什么呢，因为c++库函数中 将<< >>重载了，能够识别不同类型也是因为函数重载，如下图所示：

那对于日期类的 流插入，流提取，该如何实现呢？ 

4.1<<流提取 

对于流提取，他没法写成成员函数，因为成员函数有隐藏指针*this 而且是const类型，这就导致了其不可被修改，那我们是不能往里写东西的，这时候，我们就要写在类之外了，写在类之外，该如何访问类成员变量呢？我们可以使用友元声明一下，让其可以被访问，声明如下：

 

 对于流提取还需要注意的是，当我们连续提取的时候，是从左往右执行的，我们完成一个提取，要将流返回，以供读取下一个成员具体代码如下：

 //重载 流插入
 ostream& operator << (ostream& out, const Date& d)
 {
	 //c++支持 对内置类型的重载
	 //不同变量类型，是因为函数重载
	 out << d._year << "年" << d._month << "月" << d._day << "日" << endl;
	 return out;
 }

4.2>>运算符重载 

 

 // 重载 流提取
 istream& operator >> (istream& in, Date& d)
 {
	 int year, month, day;
	 in >> year >> month >> day;
	 if (month > 0 && month < 13 && day >0 && day <= d.GetMonthDay(year, month))
	 {
		 d._year = year;
		 d._month = month;
		 d._day = day;
	 }
	 else
	 {
		 cout << "非法日期" << endl;
		 assert(false);
	 }
	 return in;
 }

写完之后进行测试，测试代码如下：

void TestDate7()
{
	Date d1(2023, 5, 5);
	d1 += 100;

	// 流插入
	cout << d1; // operator<<(cout, d1);


	Date d2(2023, 5, 5);
	Date d3(1949, 10, 1);

	//d1 = d2 = d3;

	cout << d2 << d3 << d1;

	cin >> d1 >> d2;
	cout << d2 << d1;

	//Date d4(2023, 13, 1);
	//cout << d4;
}

运行结果如下：

 5、权限问题

我们之前说过，形参*this是const类型的 是不可以被修改的，如果我们在类实例化的时候，使用 cosnt Dae d 创建的对象，就会涉及到权限放大，将不可被修改的对象成员，赋值给可以被修改的变量，为了避免这样的问题，祖师爷涉及了一种方法，就是不会被修改的函数，我们都在后面加 const 这样，只会存在权限平移和权限缩小 不会存在权限放大，这就是为什么在头文件中会看到有的函数后面跟了const 

 

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