基于C++實現(xiàn)日期計算器的詳細(xì)教程
一、前言
在我們的日常生活中，我們可能需要計算幾天后的日期，或計算日期差等，現(xiàn)如今計算日期的方式有很多，簡單粗暴的直接查看日歷，快捷點的直接使用日期計算器來求得，先給一個網(wǎng)絡(luò)上的日期計算器截圖：
現(xiàn)在，就讓我們用代碼來實現(xiàn)其工作原理吧。
注意：本篇日期類.h文件放聲明，.cpp文件放定義
二、日期類的實現(xiàn)
檢查日期的合法性
實現(xiàn)日期類首先就得檢查日期的合法性，這其中就包括大小月，閏年的2月有29天，一年只有12個月等等細(xì)節(jié)都要考慮到。
class Date
{
public:
bool isLeapYear(int year) //判斷是否為閏年
{
//四年一閏百年不閏或四百年一閏
return (year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0);
}
static int GetMonthDay(int year, int month)
//加上static防止函數(shù)頻繁調(diào)用開辟幾十個字節(jié)大小的數(shù)組，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; //閏月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))
{
//確保日期合法
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};< 運算符重載
思路：
< 運算符重載在我上一篇博文已經(jīng)詳細(xì)講解過，主要是先把大于的情況全部統(tǒng)計出來，就比如我要比較實例化對象d1是否小于實例化對象d2，只需考慮如下三種滿足的情況：
- d1的年小于d2的年
- d1與d2年相等，d1的月小于d2的月
- d1與d2年相等月相等，d1的天小于d2的天
這三種全是小于的情況，返回true，其余返回false
代碼如下：
// <運算符重載
bool Date::operator<(const Date& d) const //類外訪問成員函數(shù)需要設(shè)定類域
{
if (_year < d._year ||
_year == d._year && _month < d._month ||
_year == d._year && _month == d._month && _day < d._day)
return true;
else
return false;
}== 運算符重載
思路：
== 運算符重載其實非常簡單，只需要判斷d1和d2的年、月、天是否對應(yīng)相等即可：
代碼如下：
// ==運算符重載
bool Date::operator==(const Date& d) const
{
return _year == d._year &&
_month == d._month &&
_day == d._day;
}<= 運算符重載
思路： -- 復(fù)用
<= 的運算符重載，這里要仔細(xì)想一想 <= 成立的條件是啥。不就是 要么 < 要么 = 嗎？我們只需要復(fù)用先前寫的 < 運算符重載和 <=運算符重載，無需自己費老大勁推導(dǎo)其內(nèi)部原理。
代碼如下：
// <=運算符重載
bool Date::operator<=(const Date& d) const
{
return *this < d || *this == d;
}> 運算符重載
思路： -- 復(fù)用
> 的反義就是 <=，所以我們只需要復(fù)用 <= 運算符重載，再對其取反即可解決此問題。
代碼如下：
// >運算符重載
bool Date::operator>(const Date& d) const
{
return !(*this <= d);
}>= 運算符重載
思路： -- 復(fù)用
>= 的反義就是 <，所以我們只需要復(fù)用 < 運算符重載，再對其取反即可。
代碼如下：
// >=運算符重載
bool Date::operator>=(const Date& d) const
{
return !(*this < d);
}!= 運算符重載
思路： -- 復(fù)用
有了前面的基礎(chǔ)，寫個 != 也很簡單，對 == 取反即可
代碼如下：
//!=運算符重載
bool Date::operator!=(const Date& d) const
{
return !(*this == d);
}改進(jìn)和優(yōu)化
上述我們寫的運算符重載都是建立在聲明定義分離的，這里我們可以對其進(jìn)行優(yōu)化，如下：
先前我們學(xué)過內(nèi)聯(lián)，可以幫助我們對于短小函數(shù)減少函數(shù)調(diào)用而引發(fā)的效率損失問題，因此我們可以把上述幾個運算符重載函數(shù)放成內(nèi)聯(lián)，此外，有一種簡單粗暴的方法：直接在類里定義，因為類里的函數(shù)默認(rèn)內(nèi)聯(lián)，還省的我們自己寫inline，而且我們也不用在類外加上類域了，當(dāng)然，有些長的函數(shù)還是聲明和定義分離比較好。
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)
{
//四年一潤百年不潤或四百年一潤
return (year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0);
}
//獲取某月天數(shù)
int GetMonthDay(int year, int month);
//構(gòu)造函數(shù)
Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1);
//打印
void Print() const
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
// <運算符重載
bool operator<(const Date& d) const;
// ==運算符重載
bool operator==(const Date& d) const;
// <=運算符重載
bool operator<=(const Date& d) const
{
return *this < d || *this == d;
}
// >運算符重載
bool operator>(const Date& d) const
{
return !(*this <= d);
//return (d < *this);
}
// >=運算符重載
bool operator>=(const Date& d) const
{
return !(*this < d);
}
// !=運算符重載
bool operator!=(const Date& d) const
{
return !(*this == d);
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};Date.cpp 文件：
#include"Date.h"
//獲取某月天數(shù)
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];
}
//構(gòu)造函數(shù)
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;
}
// <運算符重載
bool Date::operator<(const Date& d) const //類外訪問成員函數(shù)需要設(shè)定類域
{
if (_year < d._year ||
_year == d._year && _month < d._month ||
_year == d._year && _month == d._month && _day < d._day)
return true;
else
return false;
}
// ==運算符重載
bool Date::operator==(const Date& d) const
{
return _year == d._year &&
_month == d._month &&
_day == d._day;
}日期 + 天數(shù)
思路：
對于日期 + 天數(shù)，我們得到的還是一個日期。特別需要注意進(jìn)位的問題（天滿了往月進(jìn)，月滿了往年進(jìn)），主要考慮如下幾個特殊點：
加過的天數(shù)超過該月的最大天數(shù)，需要進(jìn)位
當(dāng)月進(jìn)位到13時，年進(jìn)位+1，月置為1
法一：
Date Date::operator+(int day) const
{
Date ret(*this); //拷貝構(gòu)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，對象ret不在，它是一個局部對象，我們這里不能用引用，用了的話，返回的就是ret的別名，但是ret又已經(jīng)銷毀了，訪問野指針了，所以出了作用域，如果對象不在了，就不能用引用返回，要用傳值返回
法二：復(fù)用日期+=天數(shù)
此法是建立在日期+=天數(shù)的基礎(chǔ)上完成的，這里各位可以先看下文日期+=天數(shù)，然后我們進(jìn)行復(fù)用：
Date Date::operator+(int day) const
{
//法二：復(fù)用日期 += 天數(shù)
Date ret(*this);
ret += day;
return ret;
}法一和法二熟優(yōu)？
答案：法二更好，也就是用+去復(fù)用+=，具體原因在下文會解釋。
日期 += 天數(shù)
這里實現(xiàn) += 其實有兩種方案
法一：
前面我實現(xiàn)的日期+天數(shù)，仔細(xì)觀察我的代碼，函數(shù)的第一行，我就調(diào)用了一個拷貝構(gòu)造：
Date ret(*this); //拷貝構(gòu)造，拿d1去初始化ret
這里調(diào)用拷貝構(gòu)造，是為了不在*this本身上做變動，只在ret上進(jìn)行操作，其理由是日期+天數(shù)得到的是另一個日期，而不用拷貝構(gòu)造直接在*this上做改動只會導(dǎo)致原有的日期也變化，而這個變化正是我日期 += 天數(shù)的需求
仔細(xì)想想：+=天數(shù)就是在原有的日期上再加一定的天數(shù)，直接對*this做手腳即可，因此只需對日期+天數(shù)的代碼進(jìn)行小改動即可：
Date& Date::operator+=(int day) //傳引用返回
{
//如果day小于0，要單獨處理
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;
}注意這里是傳引用返回，原因就在于我返回的*this是全局的，出了作用域還在
法二：復(fù)用日期 +天數(shù)
Date& Date::operator+=(int day)
{
//法二：復(fù)用
* this = *this + day; //讓d1+過天數(shù)后再返回給自己從而實現(xiàn)+=
return *this;
}法一和法二熟優(yōu)？
答案：法一。其實討論這個問題就是在討論用+去復(fù)用+=號還是用+=復(fù)用+號，答案是用+去復(fù)用+=好，因為+有兩次拷貝，而+=沒有拷貝，所以實現(xiàn)+=，并且用+去復(fù)用+=效率更高
日期 -= 天數(shù)
思路：
日期-=天數(shù)得到的還是一個日期，且是在原日期的基礎(chǔ)上做改動。合法的日期減去天數(shù)后的day只要>0就沒問題，若小于0就要借位了。要注意當(dāng)減去的天數(shù)<0時單獨討論。具體步驟如下：
- 當(dāng)減的天數(shù)為負(fù)數(shù)，則為+=，直接調(diào)用
- 若減后的day<0，月-1
- 若月 = 0，則年-1，月置為12
代碼如下：
//日期 -=天數(shù) d1-=100
Date& Date::operator-=(int day)
{
//如果減去的天數(shù)是負(fù)數(shù)，要單獨處理，直接調(diào)用+=運算符重載
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 - 天數(shù)
有了先前日期+和+=的基礎(chǔ)，這里實現(xiàn)日期 - 天數(shù)直接復(fù)用日期 -= 天數(shù)即可：
//日期 - 天數(shù)
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++，這就導(dǎo)致一個巨大的問題，該如何區(qū)分它們，具體實現(xiàn)過程不難（直接復(fù)用+=即可），難的是如何區(qū)分前置和后置。因此C++規(guī)定，無參的為前置，有參的為后置。
代碼如下：
//前置++
Date& Date::operator++() //無參的為前置
{
*this += 1; //直接復(fù)用+=
return *this;
}后置 ++
思路：
有參的即為后置，后置++拿到的返回值應(yīng)該是自己本身未加過的，因此要先把自己保存起來，再++*this，隨后返回自己。
代碼如下：
//后置++
Date Date::operator++(int i) //有參數(shù)的為后置
{
Date tmp(*this);
*this += 1; //復(fù)用+=
return tmp;
}前置 --
思路：
前置--和前置++沒啥區(qū)別，只不過內(nèi)部復(fù)用的是-=
代碼如下：
//前置--
Date& Date::operator--() //無參的為前置
{
*this -= 1; //直接復(fù)用-=
return *this;
}后置 --
思路：
后置--和后置++類似，只不過內(nèi)部復(fù)用的是-=，不再贅述
代碼如下：
//后置--
Date Date::operator--(int i) //有參數(shù)的為后置
{
Date tmp(*this);
*this -= 1;
return tmp;
}日期 - 日期
思路：
日期 - 日期得到的是天數(shù)，首先我們得判斷兩個日期的大小，用min和max代替小的和大的，隨后，算出min和max之間的差距，若min!=max，則min就++，隨即定義變量n也自增++，最后返回n（注意符號）
代碼如下：
//日期 - 日期
int Date::operator-(const Date& d) const
{
int flag = 1; //方便后續(xù)計算正負(fù)
Date max = *this;
Date min = d;
if (*this < d)
{
min = *this;
max = d;
flag = -1; //計算正負(fù)
} //確保max是大的，min是小的
int n = 0;
while (min != max)
{
min++;
n++;
}//算出min和max之間絕對值差距
return n * flag; //如果d1大，結(jié)果為正，d2大結(jié)果為負(fù)
}三、總結(jié)
本篇日期類把先前學(xué)到的引用，傳值/傳引用返回、拷貝構(gòu)造、復(fù)用等等知識點柔和到了一起，非常值得大家操手練習(xí)練習(xí)，創(chuàng)作不易，還望三連。
日期類的源碼鏈接：gitee鏈接：日期計算器完善版
到此這篇關(guān)于基于C++實現(xiàn)日期計算器的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++日期計算器內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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