【是C++，不是C艹】 手把手带你实现Date类（附源码）

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 👉 专栏：《是C++，不是C艹》👈

前言：

恍惚间，已经两个月没更新了 （；´д｀）ゞ 我忏悔... 

但C++的学习不能停止！这期带大家实践一波，手把手教大家实现一个Date类，以感受C++类的魅力

注：

你最好是学完了C语言，并学过一些初阶的数据结构。

(没有目录) ヽ(￣ω￣(￣ω￣〃)ゝ 

Part1:一个引子

🌰我猜你用过倒数日:

🪄这其实是一种简单的日期机算器，用来计算某事件 已经 / 还有 多少天

那么我们搜索 日期计算器 会看到它的两大功能：

日期推算：

计算日期差：

 

❓那么这些功能是怎么实现的呢？

接下来就由我来带你揭开它的神秘面纱！

Part2:思路

1.日期推算

❓你想，先扔给你一个日期，再给你一个整数（正往后，负往前），你会怎么推算新日期？

简单情况：日相加，得到的日部分不超过当前月份的天数，就如 2023-8-21 与 1，得 2023-8-22 。

进位情况：日相加，得到的日部分超出当前月份的天数，给月进位，如 2023-8-21 与 12，得                            2023-9-2；

                  另有月满13，需要月重置1，再给年进位，如 2023-8-21 与 133，得 2024-1-1

🚨注意还要考虑闰年 / 非闰年：闰年2月有29日  非闰年2月有28日。

2.计算日期差

❓再想，扔给你两个日期，你怎么计算两者之间间隔了多少天？

你是不是这样想的：年先做差，月再做差，日再做差，然后都换算成日，最后相加？

嗯，这是很直接的思路，可以，但没必要。

✅这里提供另一种思路：

两个日期，必然有大有小（暂时忽略相等），找出较小者，让较小者往较大者增长，每次增加一日（++），加个计数器，计出来的就是两者的日期差。

或许你会感到麻烦，那你还是C语言的思维！

📢别忘了：C++是面向对象的语言！我们完全可以创建一个日期类来完成相关的计算和比较

Part3:实现

1.创建类

一个日期，包含年月日三个基本数据，这些不需要对用户公开，私有即可：

class Date
{
public:
    // todo

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

另外添加一些基本的方法：

先来解决最基础的问题：那就是每个月有几天

我们不妨来封装一个方法，来获取这个月里有几天：

int Date::GetMonthDay(int year, int month) // 年份是来判断是否是闰年的
{
    // 第一个元素无实际效用，但就能保证 下标 == 月数
	static int arr[13] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 }; // 一三五七八十腊...
	// 2月前提下再判断年的情况，减少消耗
    if (month == 2 && ((year % 4 == 0) && (year % 100 != 0) || (year % 400 == 0))) 
		return 29;
	else
		return arr[month];
}

构造：

Date::Date(int year, int month, int day)
{
    // 判断合法性 
	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);
	}
}

这里可以给一个全缺省，不给数据就默认是这个日期，还蛮香~

Date(int year = 2008, int month = 1, int day = 1);

展示：

// 代码较短，在类中写就OK，不用跨文件了
void Print() const
{
	cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}

2.日期推算

⚔️我们期望得到这样的效果：

void DateTest1()
{
	Date d1(2023,8,21);
	Date d2 = d1 + 133;
	d1.Print();
	d2.Print();
}

👁️‍🗨️运行结果：

我们知道，普通的 + 是对整型，浮点型，字符型等内置类型起效的，而这里的 + 在 Date 和 int 之间起作用了，为甚？

没错，这就是C++大名鼎鼎的运算符重载！（其实 = 也重载了）

// 日期 + 天数
Date Date::operator+(int day)
{
	Date tmp(*this); // + 是不修改本身的！所以要先拷贝一份，最后返回的是拷贝修改后的内容

	tmp._day += day;
    // 月与年的进位
	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;
}
// 赋值运算符重载
Date& Date::operator=(const Date& d) // 原内容无需修改，加const
{
	_day = d._day;
	_month = d._month;
	_year = d._year;

	return *this;
}

3.计算日期差

⚔️预期效果：

void DateTest3()
{
	Date d5(2023, 8, 21);
	Date d6(2004, 3, 30);
	cout << d5 - d6 << endl;
	cout << d6 - d5 << endl;
}

👁️‍🗨️运行结果：

很明显，这是重载了 - ，使得 - 能在两个 Date 类之间起作用

🗡️按照二趴提供的思路，写下这样的代码：

int Date::operator-(const Date& d) const
{
	Date max = *this;
	Date min = d;
	int flag = 1; // 巧妙的flag，调节最后结果的正负
	if (*this < d)
	{
		max = d;
		min = *this;
		flag = -1;
	}
	int n = 0;
	while (min != max)
	{
		++min;
		++n;
	}
	return n * flag;
}

🗡️我们发现，里面的 <, !=, ++ 都是需要针对 Date 进行重载的：

// <运算符重载
bool Date::operator<(const Date& d) const
{
	if (_year < d._year)
	{
		return true;
	}
	else if (_year == d._year && _month < d._month)
	{
		return true;
	}
	else if (_year == d._year && _month == d._month && _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);
}
// 前置++
Date& Date::operator++()
{
	*this += 1; // 还需重载 +=
	return *this;
}

// 日期+=天数
Date& Date::operator+=(int day) // += 需要修改本身
{
	_day += day;
	while (_day > GetMonthDay(_year, _month))
	{
		_day -= GetMonthDay(_year, _month);
		_month++;
		if (_month == 13)
		{
			_year++;
			_month = 1;
		}
	}
	return *this;
}

经过一系列重载后，就可以达到计算日期差的效果咯！

Part4:其他功能

1.输入输出

❓在实现了两种主要的功能之后，既然把 Date 当作一个类了，那为甚马不能搞得像输入一个整数那样进行输入呢？

⚔️预期效果：

void DateTest4()
{
	Date d7;

	cin >> d7;
	cout << d7 << endl;
}

👁️‍🗨️运行结果：

🗡️没错，这需要将 cin 和 cout 进行重载：

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;
}
ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d)
{
	out << d._year << "年" << d._month << "月" << d._day << "日" << endl;

	return out;
}

但是这样还不行，因为 cin 修改了私有的数据，哪有什么办法能让这个重载能访问私有的数据呢？

对，那就是友元！

可以在类中声明，这个重载是类的朋友，允许他访问私密~

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

2.前置和后置

❓我们知道，++ / -- 是有前置和后置之分的，那么在重载中前置和后置又是怎么区分的呢？

这里就以 ++ 为例吧：

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

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

前置：先计算，后使用

后置：先使用，后计算

在实现中，后置事先拷贝了自身，返回的还是原来的值，做到了后计算；而前置直接修改自身，返回自身，做到了先计算；

在传参中，后置用 int 来与前置重载做区分，语法这样规定；

在返回值上，后置返回类型，前置返回引用。

源码在此

Date.h:

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

class Date
{
	friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);
	friend istream& operator>>(istream& in, Date& d);
public:
	// 获取某年某月的天数
	int GetMonthDay(int year, int month);

	void Print() const
	{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}
	
	// 全缺省的构造函数
	Date(int year = 2008, int month = 1, int day = 1);

	// 赋值运算符重载
	Date& operator=(const Date& d);

	// 日期+=天数
	Date& operator+=(int day);

	// 日期+天数
	Date operator+(int day);

	// 日期-天数
	Date operator-(int day);

	// 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--();

	// >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;

	// 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"

// 获取某年某月的天数
int Date::GetMonthDay(int year, int month)
{
	static int arr[13] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
	if (month == 2 && ((year % 4 == 0) && (year % 100 != 0) || (year % 400 == 0)))
		return 29;
	else
		return arr[month];
}

// 全缺省的构造函数
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);
	}
}

// 赋值运算符重载
Date& Date::operator=(const Date& d)
{
	_day = d._day;
	_month = d._month;
	_year = d._year;

	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 && _month < d._month)
	{
		return true;
	}
	else if (_year == d._year && _month == d._month && _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 d1 >= d2
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 || *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
Date Date::operator+(int day)
{
	Date tmp(*this);

	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;
}

// 日期-=天数
Date& Date::operator-=(int day)
{
	_day -= day;
	while (_day <= 0)
	{
		_day += GetMonthDay(_year, _month);
		_month--;
		if (_month == 0)
		{
			_year--;
			_month = 12;
		}
	}
	return *this;
}


// 日期-天数
Date Date::operator-(int day)
{
	Date tmp = *this;

	tmp._day -= day;
	while (tmp._day <= 0)
	{
		tmp._day += GetMonthDay(tmp._year, tmp._month);
		tmp._month--;
		if (tmp._month == 0)
		{
			tmp._year--;
			tmp._month = 12;
		}
	}
	return tmp;
} 

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

// 后置++
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;
}

// 日期-日期 返回天数
int Date::operator-(const Date& d) const
{
	Date max = *this;
	Date min = d;
	int flag = 1;
	if (*this < d) // C艹，多了个分号 -- bug 记录
	{
		max = d;
		min = *this;
		flag = -1;
	}
	int n = 0;
	while (min != max)
	{
		++min;
		++n;
	}
	return n * flag;
}

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)
{
	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;
}

 

代码已上传至 我的 gitee

拿走不谢~

总结： 

实现 Date 类，并没有那么难，明确类的特征，捕捉到必要数据，再进行方法的实现即可，这次用了不少运算符重载。

码文不易 

如果你觉得这篇文章还不错并且对你有帮助，不妨支持一波哦  💗💗💗

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操作系统-笔记-第二章-进程同步与互斥

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目录 二、第二章——【进程同步与互斥】 1、进程同步&#xff08;异步&#xff09; 2、进程互斥 & 共享 3、总结&#xff08;互斥、同步&#xff09; 4、进程互斥&#xff08;软件实现&#xff09; &#xff08;1&#xff09;单标志法——谦让【会让他们轮流访问、其…
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