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基于C++实现日期计算器的详细教程

2024-04-02 19:04:59 549人浏览 泡泡鱼
摘要

目录一、前言二、日期类的实现检查日期的合法性<  运算符重载== 运算符重载  <= 运算符重载>  运算符重载&

一、前言

在我们的日常生活中，我们可能需要计算几天后的日期，或计算日期差等，现如今计算日期的方式有很多，简单粗暴的直接查看日历，快捷点的直接使用日期计算器来求得，先给一个网络上的日期计算器截图：

现在，就让我们用代码来实现其工作原理吧。 

注意：本篇日期类.h文件放声明，.cpp文件放定义

二、日期类的实现

检查日期的合法性

实现日期类首先就得检查日期的合法性，这其中就包括大小月，闰年的2月有29天，一年只有12个月等等细节都要考虑到。

class Date
{
public:
    bool isLeapYear(int year) //判断是否为闰年
    {
    	//四年一闰百年不闰或四百年一闰
    	return (year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0);
    }
	static int GetMonthDay(int year, int month)
//加上static防止函数频繁调用开辟几十个字节大小的数组，最好加上
	{
		int monthDayArray[13] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
		if (month == 2 && isLeapYear(year))
			return 29; //闰月29天
		else
			return monthDayArray[month];
	}
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
	{
		if (year >= 1 && month <= 12 && month >= 1 && day <= GetMonthDay(year, month))
		{
            //确保日期合法
			_year = year;
			_month = month;
			_day = day;
		}
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

<  运算符重载

思路：

< 运算符重载在我上一篇博文已经详细讲解过，主要是先把大于的情况全部统计出来，就比如我要比较实例化对象d1是否小于实例化对象d2，只需考虑如下三种满足的情况：

  • d1的年小于d2的年
  • d1与d2年相等，d1的月小于d2的月
  • d1与d2年相等月相等，d1的天小于d2的天

这三种全是小于的情况，返回true，其余返回false

代码如下：

// <运算符重载
bool Date::operator<(const Date& d) const //类外访问成员函数需要设定类域
{
	if (_year < d._year ||
		_year == d._year && _month < d._month ||
		_year == d._year && _month == d._month && _day < d._day)
		return true;
	else
		return false;
}

== 运算符重载  

思路：

== 运算符重载其实非常简单，只需要判断d1和d2的年、月、天是否对应相等即可：

代码如下：

// ==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

思路： --  复用

<= 的运算符重载，这里要仔细想一想 <= 成立的条件是啥。不就是 要么 < 要么 = 吗？我们只需要复用先前写的 < 运算符重载和 <=运算符重载，无需自己费老大劲推导其内部原理。

代码如下：

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

>  运算符重载

思路： --  复用

> 的反义就是 <=，所以我们只需要复用 <= 运算符重载，再对其取反即可解决此问题。

代码如下：

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

>= 运算符重载

思路： --  复用

>= 的反义就是 <，所以我们只需要复用 < 运算符重载，再对其取反即可。

代码如下：

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

!= 运算符重载

思路： --  复用

有了前面的基础，写个 != 也很简单，对 == 取反即可

代码如下：

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

改进和优化

上述我们写的运算符重载都是建立在声明定义分离的，这里我们可以对其进行优化，如下：

先前我们学过内联，可以帮助我们对于短小函数减少函数调用而引发的效率损失问题，因此我们可以把上述几个运算符重载函数放成内联，此外，有一种简单粗暴的方法：直接在类里定义，因为类里的函数默认内联，还省的我们自己写inline，而且我们也不用在类外加上类域了，当然，有些长的函数还是声明和定义分离比较好。

Date.h 文件：

#pragma once
#include<iOStream>
#include<assert.h>
using std::cout;
using std::cin;
using std::endl;
class Date
{
public:
	bool isLeapYear(int year)
	{
		//四年一润百年不润或四百年一润
		return (year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0);
	}
	//获取某月天数
	int GetMonthDay(int year, int month);
	//构造函数
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1);
	//打印
	void Print() const
	{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}
	// <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
	{
		return *this < d || *this == d;
	}
	// >运算符重载
	bool operator>(const Date& d) const
	{
		return !(*this <= d);
		//return (d < *this);
	}
	// >=运算符重载
	bool operator>=(const Date& d) const
	{
		return !(*this < d);
	}
	// !=运算符重载
	bool operator!=(const Date& d) const
	{
		return !(*this == d);
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

Date.cpp 文件：

#include"Date.h"
//获取某月天数
int Date::GetMonthDay(int year, int month)
{
	assert(year >= 0 && month > 0 && month < 13);
	static int monthDayArray[13] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
	if (month == 2 && isLeapYear(year))
		return 29;
	else
		return monthDayArray[month];
}
//构造函数
Date::Date(int year, int month, int day)
{
	if (year >= 1 && month <= 12 && month >= 1 && day <= GetMonthDay(year, month))
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	else
		cout << "日期非法" << endl;
}
// <运算符重载
bool Date::operator<(const Date& d) const //类外访问成员函数需要设定类域
{
	if (_year < d._year ||
		_year == d._year && _month < d._month ||
		_year == d._year && _month == d._month && _day < d._day)
		return true;
	else
		return false;
}
// ==运算符重载
bool Date::operator==(const Date& d) const
{
	return _year == d._year &&
		_month == d._month &&
		_day == d._day;
}

日期 + 天数

思路：

对于日期 + 天数，我们得到的还是一个日期。特别需要注意进位的问题（天满了往月进，月满了往年进），主要考虑如下几个特殊点：

加过的天数超过该月的最大天数，需要进位

当月进位到13时，年进位+1，月置为1

法一：

Date Date::operator+(int day) const
{
	Date ret(*this); //拷贝构造，拿d1去初始化ret
	ret._day += day;
	while (ret._day > GetMonthDay(ret._year, ret._month))
	{
		ret._day -= GetMonthDay(ret._year, ret._month);
		ret._month++;
		if (ret._month == 13)
		{
			ret._year++;
			ret._month = 1;
		}
	}
	return ret;
}

出了作用域，对象ret不在，它是一个局部对象，我们这里不能用引用，用了的话，返回的就是ret的别名，但是ret又已经销毁了，访问野指针了，所以出了作用域，如果对象不在了，就不能用引用返回，要用传值返回

法二：复用日期+=天数

此法是建立在日期+=天数的基础上完成的，这里各位可以先看下文日期+=天数，然后我们进行复用：

Date Date::operator+(int day) const
{
	//法二：复用日期 += 天数
	Date ret(*this);
	ret += day;
	return ret;
}

法一和法二熟优？

答案：法二更好，也就是用+去复用+=，具体原因在下文会解释。

日期 += 天数

这里实现 += 其实有两种方案

法一：

前面我实现的日期+天数，仔细观察我的代码，函数的第一行，我就调用了一个拷贝构造：

Date ret(*this); //拷贝构造，拿d1去初始化ret

这里调用拷贝构造，是为了不在*this本身上做变动，只在ret上进行操作，其理由是日期+天数得到的是另一个日期，而不用拷贝构造直接在*this上做改动只会导致原有的日期也变化，而这个变化正是我日期 += 天数的需求

仔细想想：+=天数就是在原有的日期上再加一定的天数，直接对*this做手脚即可，因此只需对日期+天数的代码进行小改动即可：

Date& Date::operator+=(int day) //传引用返回
{
	//如果day小于0，要单独处理
	if (day < 0)
	{
		return *this -= -day;
	}
	_day += day;
	while (_day > GetMonthDay(_year, _month))
	{
		_day -= GetMonthDay(_year, _month);
		_month++;
		if (_month == 13)
		{
			_year++;
			_month = 1;
		}
	}
	return *this;
}

注意这里是传引用返回，原因就在于我返回的*this是全局的，出了作用域还在

法二：复用日期 +天数

Date& Date::operator+=(int day)
{
	//法二：复用
	* this = *this + day; //让d1+过天数后再返回给自己从而实现+=
	return *this;
}

法一和法二熟优？

答案：法一。其实讨论这个问题就是在讨论用+去复用+=号还是用+=复用+号，答案是用+去复用+=好，因为+有两次拷贝，而+=没有拷贝，所以实现+=，并且用+去复用+=效率更高

日期 -= 天数

思路：

日期-=天数得到的还是一个日期，且是在原日期的基础上做改动。合法的日期减去天数后的day只要>0就没问题，若小于0就要借位了。要注意当减去的天数<0时单独讨论。具体步骤如下：

  • 当减的天数为负数，则为+=，直接调用
  • 若减后的day<0，月-1
  • 若月 = 0，则年-1，月置为12

代码如下：

//日期 -=天数  d1-=100
Date& Date::operator-=(int day)
{
	//如果减去的天数是负数，要单独处理，直接调用+=运算符重载
	if (day < 0)
	{
		return *this += -day;
	}
	_day -= day;
	while (_day <= 0)
	{
		--_month;
		if (_month == 0)
		{
			_month = 12;
			--_year;
		}
		_day += GetMonthDay(_year, _month);
	}
	return *this;
}

日期 - 天数

有了先前日期+和+=的基础，这里实现日期 - 天数直接复用日期 -= 天数即可：

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

前置 ++

思路：

c++里有前置++和后置++，这就导致一个巨大的问题，该如何区分它们，具体实现过程不难（直接复用+=即可），难的是如何区分前置和后置。因此C++规定，无参的为前置，有参的为后置。

代码如下：

//前置++
Date& Date::operator++() //无参的为前置
{
	*this += 1; //直接复用+=
	return *this;
}

后置 ++

思路：

有参的即为后置，后置++拿到的返回值应该是自己本身未加过的，因此要先把自己保存起来，再++*this，随后返回自己。

代码如下：

//后置++
Date Date::operator++(int i) //有参数的为后置
{
	Date tmp(*this);
	*this += 1; //复用+=
	return tmp;
}

前置 --

思路：

前置--和前置++没啥区别，只不过内部复用的是-=

代码如下：

//前置--
Date& Date::operator--() //无参的为前置
{
	*this -= 1; //直接复用-=
	return *this;
}

后置 --

思路：

后置--和后置++类似，只不过内部复用的是-=，不再赘述

代码如下：

//后置--
Date Date::operator--(int i) //有参数的为后置
{
	Date tmp(*this);
	*this -= 1;
	return tmp;
}

日期 - 日期

思路：

日期 - 日期得到的是天数，首先我们得判断两个日期的大小，用min和max代替小的和大的，随后，算出min和max之间的差距，若min!=max，则min就++，随即定义变量n也自增++，最后返回n（注意符号）

代码如下：

//日期 - 日期
int Date::operator-(const Date& d) const
{
	int flag = 1; //方便后续计算正负
	Date max = *this;
	Date min = d;
	if (*this < d)
	{
		min = *this;
		max = d;
		flag = -1; //计算正负
	} //确保max是大的，min是小的
	int n = 0;
	while (min != max)
	{
		min++;
		n++;
	}//算出min和max之间绝对值差距
	return n * flag; //如果d1大，结果为正，d2大结果为负
}

三、总结

本篇日期类把先前学到的引用，传值/传引用返回、拷贝构造、复用等等知识点柔和到了一起，非常值得大家操手练习练习，创作不易，还望三连。

日期类的源码链接：gitee链接：日期计算器完善版

到此这篇关于基于C++实现日期计算器的文章就介绍到这了,更多相关C++日期计算器内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网！

--结束END--

本文标题: 基于C++实现日期计算器的详细教程

本文链接: https://lsjlt.com/news/152641.html(转载时请注明来源链接)

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