【C++】:日期类的实现 -- 日期计算器

前言

1.日期类是一种十分经典的类型。对于C++的初学者,它能够帮助我们融会贯通许多C++的基础知识,它涉及许多的基础语法,比如引用,函数重载,传值/传参返回,构造函数,运算符重载,const成员等等。

如果有不了解的,可以前往我的主页浏览相关文章。

日期计算器可以实现两个日期的比较,两个日期的相减,日期的加减天数等有意义的运算。

在这里插入图片描述
2.本文依然采用多文件方式。其中:

Date.h //定义类,存放各函数的声明;
Date.cpp //实现各重载函数;
Test.cpp //测试各函数的功能。

在C++中,由于函数的声明与定义分离,如果要定义成员函数,就要指定类域,这是基本语法。

一,各个函数功能的实现

1. 检查输入的日期是否合法

不管是日期的比较还是日期的运算,第一步都要检查日期的合法性。特别是月份和每个月的天数

代码实现如下:

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

2. 构造函数 (初始化函数)

为了方便,在使用默认构造函数时,一般是自己显式的实现一个全缺省构造函数

注意:
在函数的声明和定义分离时,如果要给缺省值,必须在函数声明的时候给。

代码实现如下:

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

     //日期的源头,是从构造函数里出来的,所以要在这里判断
	if (!CheakDate())
	{
		cout << "日期非法!" << endl;
	}
}

二,比较类的运算符重载

3. <运算符重载

判断两个日期谁更小。思路:先比年,年小就小,年相等比月,月小就小,年月相等比日,日小就小。

代码实现如下:

d1 < d2 隐含的this指针是d1,d是d2的别名

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)
		{
			return _day < d._day;
		}
	}

	return false;
}

4. ==运算符重载

判断两个日期是否相等 。这个比较简单,如果两者的年月日都相等,即相等。

代码实现如下:

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

5. >=运算符重载

有人可能会仿照<运算符重载的方法,使用复杂的逻辑,写各种晦涩的代码实现。其实只要实现了<运算符重载和==运算符重载,下面的日期比较类都是可以复用的。 比如这里的>=,< 取反就是>=

代码实现如下:

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

6. >运算符重载

<= 取反,就是>。

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

7. <=运算符重载

只要满足<或者=,就是<=。

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

8. !=运算符重载

==去取反,就是!=

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

9. 获取某月的天数

这个函数是整个日期类的关键,也是最频繁调用的一个函数。由于这个原因,最好把它定义成内联函数,避免每次调用都要开辟空间,可以提升效率。根据C++的语法,定义在类里默认是内联,inline可加可不加

代码实现如下:
这里还有两个优化的细节:

1. month == 2 和后面的取模运算的位置。首先满足是2月,再判断是否是闰年,效率会更高。
2. static的使用,由于该函数频繁调用,把数组放在静态区,避免每次调用函数时每次都要开辟数组空间。

int GetMonthDay(int year, int month)
{
    //断言,确保输入月份的有效性
    assert(month > 0 && month < 13);

    //枚举出月份的天数
   static int monthDayArray[13] = { -1, 31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };

    //判断2月的平年和闰年
    if (month == 2 && ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0)))
    {
        return 29;
    }
    else
    {
        return monthDayArray[month];
    }
}

三,运算类的重载

10. 日期+=天数

比如d1 + 50,这里的d1已经改变了
计算过程如下:
注意,每次超过月份天数后,是减当前月的天数。
在这里插入图片描述

代码实现如下:

Date& Date::operator+=(int day)
{
	//这里是处理有人传负的天数,转化成调用-=函数
	if (day < 0)
	{
		return *this -= -day;
	}

	//先加上天数
	_day += day;

	//加上天数后超出了月的范围
	while (_day > GetMonthDay(_year, _month))
	{
		//减去当前月的天数,此时月份+1
		_day -= GetMonthDay(_year, _month);
		++_month;

		//超过12个月时
		if (_month == 13)
		{
			++_year;//年份+1
			_month = 1;//别忘了月份还要从1月开始
		}
	}
	return *this;
}

11. 日期 + 天数

比如 d1 + 50,d1没有改变。

代码实现如下:

Date Date::operator+(int day) const
{
    //实例化一个临时的局部变量,用拷贝构造
    //把d1的日期拷贝给tmp,这样d1就不会改变
	Date tmp = *this;
	tmp += day;//直接复用+=

	//注意:出了这个函数,tmp会被销毁,所以这里不能用引用返回。
	//	    这里是传值返回,所以会形成一个拷贝
	return tmp;
}

12. 日期-=天数

比如 d1- 50,这里的 d1也改变了。
计算过程如下:
注意,这里加(借)的是下一个月的天数。
在这里插入图片描述
代码实现如下:

Date& Date::operator-=(int day)
{
    //这里是处理有人传负的天数,转化成调用+=函数
	if (day < 0)
	{
		return *this += -day;
	}

	_day -= day;

	while (_day <= 0)
	{
		--_month;
		if (_month == 0)
		{
			_month = 12;
			_year--;
		}

		//借上一个月的天数
		_day += GetMonthDay(_year, _month);
	}

	return *this;

13. 日期 - 天数

思路同 日期 + 天数。
代码实现如下:

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

	return tmp;
}

四,前置,后置类的重载

首先要知道前置和后置运算的区别:
前置:返回运算后的值
后置:返回运算前的值

其次,还要理解函数重载和运算符的重载:
函数重载:可以让函数名相同,参数不同的函数存在;
运算符重载:让自定义类型可以用运算符,并且控制运算符的行为,增强可读性
这两者各论各的,没有关系。但是,多个同一运算符重载可以构成函数重载。

我们知道,前置和后置是同一运算的不同形式 ,但是他们的函数名相同,参数都是隐含的this参数,无法构成重载同时存在。所以为了区分,并且构成重载,C++规定:强行给后置(后置++和后置- -)函数的参数增加了一个 int 形参,不需要写形参名。并且这个形参没有任何意义。

14. 前置++

前置++先加,后用,返回的是加之后的值,可以直接复用+=运算符重载,返回的是改变后的 *this。

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

15. 后置++

注意:后置函数多一个形参 int,以便与前置构成重载。
后置++是先用,后加,返回的是加之前的值。所以需要创建一个临时的局部对象 tmp,用拷贝构造把原来的 *this 拷贝给 tmp 。最后返回 tmp。

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

16. 前置 - -

前置- -和前置++的原理类似。

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

17. 后置 - -

注意:后置函数多一个形参 int,以便与前置构成重载。
原理与后置++类似。

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

	return tmp;
}

注意:

  • 前置和后置运算,一般建议用前置,因为后置类需要拷贝构造,传值返回,这就会产生两次拷贝和一次析构,而前置却没有这样的消耗,相比之下前置类有优势

18. 日期-日期 返回天数

两个日期相减,返回的是相差的天数,是一个整形。
思路:找出大的年份和小的年份,再定义一个计数器和小的年份一起++,直到和大的年份相等。

比如 d1 - d2

代码实现如下:

          //隐含的this指针是d1,d是d2的别名
int Date::operator-(const Date& d) const
{
   //先假设大日期和小日期
	Date max = *this;
	Date min = d;
	
	//默认假设正确
	int flag = 1;
    
    //如果假设错误,就进行改正
	if (*this < d)
	{
		max = d;
		min = *this;
		flag = -1;
	}

	int n = 0;
	//让计数n和小的日期一起加,加到和大的日期相等
	while (min != max)
	{
		++min;
		++n;
	}
    
    //flag的正负有妙用
	return n * flag;
}

五,完整代码

Date.h

#pragma once

#include <iostream>
using namespace std;
#include <assert.h>
#include <stdbool.h>
    
class Date
{
     //构造函数
    Date(int year, int month, int day);
    void Print() const;
     
     //定义为内联函数
    int GetMonthDay(int year, int month)
    {
        //断言,确保输入月份的有效性
       assert(month > 0 && month < 13);

       static int monthDayArray[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))
        {
            return 29;
        }
        else
        {
            return monthDayArray[month];
        }
    }

    //检查日期的合法性
    bool CheakDate();

    //两个日期之间的比较
    bool operator< (const Date& d) const;
    bool operator<= (const Date& d) const;
    bool operator> (const Date& d) const;
    bool operator>= (const Date& d) const;
    bool operator==(const Date& d) const;
    bool operator!=(const Date& d) const;

    //d1 += 100,d1已经改变
    Date& operator+=(int day);
    Date& operator-=(int day);

    //d1 + 50,d1不变
    Date operator+(int day) const;
    Date operator-(int day) const;

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

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

    // d1++ -> d1.operator++(1) 整数任意给
    Date operator++(int);

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

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

Date.cpp

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 

#include "Date.h"

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

//1.缺省参数只能在声明的时候给
//2.成员函数声明与定义分离时,要指定类域
Date::Date(int year, int month, int day)
{
	_year = year;
	_month = month;
	_day = day;

	if (!CheakDate())
	{
		cout << "日期非法!" << endl;
	}
}

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

//思路:先比年,年小就小,年相等比月,月小就小,年月相等比日,日小就小
//d1 <d2 隐含的this是d1, d是d2的别名
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)
		{
			return _day < d._day;
		}
	}

	return false;
}

//先写好大于和等于 或者 小于和等于的函数,其余的进行复用
//d1 <=d2
bool Date::operator<= (const Date& d) const
{
	return *this < d || *this == d;
}

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

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

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

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


//日期 += 天数 :d1 + 100
//这里的d1 已经改了
Date& Date::operator+=(int day)
{
	//这里是处理有人传负的天数
	if (day < 0)
	{
		return *this -= -day;
	}

	//先加上天数
	_day += day;

	//加上天数后超出了月的范围
	while (_day > GetMonthDay(_year, _month))
	{
		//减去当前月的天数,此时月份+1
		_day -= GetMonthDay(_year, _month);
		++_month;

		//超过12个月时
		if (_month == 13)
		{
			++_year;//年份+1
			_month = 1;//别忘了月份还要从1月开始
		}
	}
	return *this;
}


// d1 + 50,d1没有改变
Date Date::operator+(int day) const
{
    //实例化一个临时的局部变量,用拷贝构造,把d1的日期拷贝给tmp,这样d1就不会改变
	Date tmp = *this;
	tmp += day;//直接复用+=

	//注意:出了这个函数,tmp会被销毁,所以这里不能用引用返回。
	//	    这里是传值返回,所以会形成一个拷贝
	return tmp;
}

//日期 -= 天数 :d1 - 100
//这里的d1 已经改了
Date& Date::operator-=(int day)
{
	if (day < 0)
	{
		return *this += -day;
	}

	_day -= day;

	while (_day <= 0)
	{
		--_month;
		if (_month == 0)
		{
			_month = 12;
			_year--;
		}

		//借上一个月的天数
		_day += GetMonthDay(_year, _month);
	}

	return *this;
}

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

	return tmp;
}


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

//这两种++ 建议用前置++,因为后置++会产生两次拷贝和一次析构,相比之下前置++有优势。
//d++
Date Date::operator++(int)
{
	Date tmp = *this;
	*this += 1;
	return tmp;
}


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

//d--
Date Date::operator--(int) 
{
	Date tmp(*this);
	*this -= 1;

	return tmp;
}

//思路:找出大的年份和小的年份,再定义一个计数器和小的年份一起++,直到和大的年份相等。
//d1 - d2
int Date::operator-(const Date& d) const
{
	Date max = *this;
	Date min = d;
	int flag = 1;

	if (*this < d)
	{
		max = d;
		min = *this;
		flag = -1;
	}

	int n = 0;
	while (min != max)
	{
		++min;
		++n;
	}

	return n * flag;
}

Test.cpp

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 

#include "Date.h"

void TestDate1()
{
	
	Date d1(2024, 4, 14);
	Date d2 = d1 + 5000;
	d1.Print();
	d2.Print();

	Date d3(2024, 4, 14);
	Date d4 = d3 - 5000;
	d3.Print();
	d4.Print();

	Date d5 (2024, 4, 14);
	d5 += -5000;//转化成-=运算,计算5000天之前的时间
	d5.Print();
}

void TestDate2()
{
	Date d1(2024, 4, 14);
	Date d2 = ++d1;
	d1.Print();
	d2.Print();

	Date d3 = d1++;
	d1.Print();
	d3.Print();

}

int main()
{
	TestDate1();

	return 0;
}

日期的比较类比较简单,不在这里示范,读者自行验证。

比如,调用TestDate1()计算未来的日期和以前的日期:

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/75d98d13cd1e42aab9a5aebe8d0468f9.png

再比如,调用TestDate2()观察前置与后置运算的区别:

在这里插入图片描述

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:/a/586792.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

【Linux】详解core dump文件的作用以及用法ubuntu20.04下无法形成core dump文件的解决办法

说明 从第三大点开始讲解ubuntu20.04下无法形成core dump文件的解决办法。 一、core与term的区别 在之前讲过的信号中&#xff0c;终止进程的信号的动作分为两种&#xff0c;一种是core&#xff0c;一种是term。term&#xff08;全称termination&#xff09;是直接终止进程&am…

1084 外观数列(测试点3分析)

solution1 测试点3是n1的情况int转string&#xff1a;str to_string(i) string转int&#xff1a;i atoi(str.c_str()) #include<iostream> #include<string> using namespace std; int main(){int n, cnt;char x;string ans, t;cin >> t >> n;…

土壤侵蚀分布数据、土壤侵蚀强度、土壤类型分布、降水量分布、坡度坡向数据、植被覆盖度、土地利用数据、土壤质地分布

引言 土壤侵蚀是指土壤或成土母质在外力作用下被破坏剥蚀、搬运和沉积的过程。土壤侵蚀强度是根据土壤侵蚀的实际情况&#xff0c;按轻微、中度、严重等分为不同级别。中国是世界上土壤侵蚀最严重的国家之一&#xff0c;主要发生在黄河中上游黄土高原地区、长江中上游丘陵地区和…

综合性练习(后端代码练习3)——留言板

目录 一、准备工作 二、约定前后端交互接口 1、需求分析 2、接口定义 &#xff08;1&#xff09;发布留言 &#xff08;2&#xff09;获取留言 三、实现服务器代码 1、lombok介绍 &#xff08;1&#xff09;引入依赖 &#xff08;2&#xff09;使用lombok &#xff…

int类型的取值范围(为什么负数比正数表示的范围多一位)

&#x1f381;个人主页&#xff1a;我们的五年 &#x1f50d;系列专栏&#xff1a;C语言基本概念 &#x1f337;追光的人&#xff0c;终会万丈光芒 目录 &#x1f3dd;1.int的基本概念&#xff1a; 空间大小&#xff1a; 有符号类型的表示形式&#xff1a; &#x1f3dd;2.…

SSH远程登录实操实验!

ssh远程登录协议&#xff1a;默认端口号22 以下实验7-2是服务端&#xff0c;7-1是客户端 服务器的相关信息&#xff1a; 服务名称&#xff1a;sshd 服务端主程序&#xff1a;/usr/sbin/sshd 服务端配置文件&#xff1a;/etc/ssh/sshd_config 客户端相关信息&#xff1a; …

Java并发编程面试问题与答案

1. 什么是线程安全&#xff1f; 答&#xff1a; 线程安全意味着多个线程可以同时访问一个类的实例而不引起任何问题或不一致的结果。线程安全的代码会通过同步机制来确保所有线程都能正确地访问共享资源。 2. 解释Java中的synchronized关键字。 答&#xff1a; synchronized…

秒杀系统的挑战和应对设计

秒杀系统是日常系统开发过程中经常遇到的场景&#xff0c;那么如何可以准备哪些措施来保证秒杀过程中系统的可用性以及一致性呢&#xff1f; 秒杀活动&#xff0c;需要满足各方的需求 作为用户&#xff0c;希望能够抢到自己中意的优惠 作为商户&#xff0c;希望券不超发&#…

MATLAB 字符串

MATLAB 字符串 在MATLAB中创建字符串非常简单。实际上&#xff0c;我们已经使用了很多次。例如&#xff0c;您在命令提示符下键入以下内容- 示例 my_string ‘(cainiaojc.com)’ MATLAB将执行上述语句并返回以下结果 my_string (cainiaojc.com) MATLAB将所有变量视为数组&a…

Macos安装OrbStack

什么是OrbStack OrbStack 是一种在 macOS 上运行容器和 Linux 机器的快速、轻便和简单方法。它是 Docker Desktop 和 WSL 的超强替代品&#xff0c;所有这些都在一个易于使用的应用程序中。 在Macos M系列芯片上&#xff0c;经常遇到docker镜像不兼容的问题&#xff0c;此时使…

【初识Redis】

初识Redis Redis&#xff08;Remote Dictionary Server&#xff09;是一个开源的内存数据库&#xff0c;它提供了一个高性能的键值存储系统&#xff0c;并且支持多种数据结构&#xff0c;包括字符串、哈希、列表、集合和有序集合等。Redis的特点包括&#xff1a; 内存存储&…

[C语言]典型例题:小蚂蚁爬橡皮筋、买汽水问题、导致单词块、菱形打印……

1、小蚂蚁爬橡皮筋问题 假设橡皮筋长4m&#xff0c;小蚂蚁从一端爬向另一端每天爬1m&#xff0c;且每爬了1m&#xff0c;橡皮筋会立马拉伸4m&#xff0c;在理想条件下&#xff0c;小蚂蚁需要爬多少天可以到达橡皮筋的另一端&#xff1f; 不仔细想&#xff0c;我们很可能认为小蚂…

2023年蓝桥杯C++A组第三题:更小的数(双指针解法)

题目描述 小蓝有一个长度均为 n 且仅由数字字符 0 ∼ 9 组成的字符串&#xff0c;下标从 0 到 n − 1&#xff0c;你可以将其视作是一个具有 n 位的十进制数字 num&#xff0c;小蓝可以从 num 中选出一段连续的子串并将子串进行反转&#xff0c;最多反转一次。小蓝想要将选出的…

JavaEE 初阶篇-深入了解网络原理中传输层的端口号与 UDP 协议报文格式

&#x1f525;博客主页&#xff1a; 【小扳_-CSDN博客】 ❤感谢大家点赞&#x1f44d;收藏⭐评论✍ 文章目录 1.0 端口号概述 1.1 端口号的作用 1.2 端口号不能重复被多个进程绑定 2.0 传输层协议 - UDP 2.1 UDP 的特性 2.2 UDP 的报文格式 1.0 端口号概述 端口号是计算机网络中…

多线程事务怎么回滚

1、背景介绍 1&#xff0c;最近有一个大数据量插入的操作入库的业务场景&#xff0c;需要先做一些其他修改操作&#xff0c;然后在执行插入操作&#xff0c;由于插入数据可能会很多&#xff0c;用到多线程去拆分数据并行处理来提高响应时间&#xff0c;如果有一个线程执行失败…

【算法小白周赛1A】分析 - 题解与代码

题目链接&#xff1a;https://www.starrycoding.com/problem/155 题目描述 小可可最近在学数学运算&#xff01;他希望考考你&#xff0c;给你两个整数 A , B A,B A,B&#xff0c;询问 A B A\times B AB 是否是偶数。 注意&#xff0c;可能存在前导 0 0 0&#xff0c;比如…

面试题-Redis篇

什么是 Redis? Redis 是完全开源免费的&#xff0c;遵守 BSD 协议&#xff0c;是一个高性能的 key-value 数据库。 Redis 与其他 key - value 缓存产品有以下三个特点&#xff1a; Redis 支持数据的持久化&#xff0c;可以将内存中的数据保存在磁盘中&#xff0c;重启的时 …

【C语言】指针篇-精通库中的快速排序算法:巧妙掌握技巧(4/5)

&#x1f308;个人主页&#xff1a;是店小二呀 &#x1f308;C语言笔记专栏&#xff1a;C语言笔记 &#x1f308;C笔记专栏&#xff1a; C笔记 &#x1f308;喜欢的诗句:无人扶我青云志 我自踏雪至山巅 文章目录 一、回调函数二、快速排序(Qsort)2.1 Qsort参数部分介绍2.2 不…

【Flutter】极光推送配置流程(小米厂商通道) 章二

前言 继【Flutter】极光推送配置流程(极光通道/华为厂商/IOS) 章一 并且&#xff0c;我大概率不会去修改第一篇文章的内容。 随着我自己在配置公司的项目的同时&#xff0c;我希望一直更新这个推送系列文章。 在章一配置完后&#xff0c;也是出现了一些问题&#xff0c;所以本…

【第1章】spring-mvc搭建

文章目录 前言一、准备二、搭建1.搭建2.项目结构 三、第一个Servlet程序1. jsp2. servlet3. 启动 总结 前言 Java已经进入了飞速发展的阶段&#xff0c;spring-mvc也发生了巨大的变化&#xff0c;最让人无法忍受的就是javax.servlet.* 变成了jakarta.servlet.* ps:虽然使用起来…