詳解如何用C++寫(xiě)一個(gè)日期計(jì)算器

更新時(shí)間：2024年04月21日 10:43:56 作者：東洛的克萊斯韋克

寫(xiě)一個(gè)日期計(jì)算器是一個(gè)很有現(xiàn)實(shí)意義的,比如,我想弄一個(gè)倒計(jì)時(shí)或者你女朋友問(wèn)你和她認(rèn)識(shí)多少天了,這就需要讓兩個(gè)日期相減,又或者和別人約定幾年以后怎么怎么樣,這就得知道那一天的日期,接下來(lái)小編借給大家介紹一下如何用C++寫(xiě)一個(gè)日期計(jì)算器,感興趣的朋友可以動(dòng)手嘗試

前言

寫(xiě)一個(gè)日期計(jì)算器對(duì)學(xué)習(xí)的意義也很大。初學(xué)C++，接觸了類(lèi)和對(duì)象的概念，又認(rèn)識(shí)了默認(rèn)成員函數(shù)，然后又學(xué)習(xí)了運(yùn)算符的重載。而日期計(jì)算器就很好的涵蓋了這些知識(shí)。能很好的幫助我們復(fù)習(xí)學(xué)過(guò)的知識(shí)。

代碼的布局

建兩個(gè) .cpp文件：Date.cpp Test.cpp

建一個(gè) .h文件：Date.h

作用：Date.h聲明一個(gè)類(lèi) ， Date.cpp類(lèi)的方法的具體實(shí)現(xiàn)， Test.cpp測(cè)試方法的邏輯

設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)

年：_year 月：_month 日：_day

變量名前面加“ _ ”符號(hào)，是為了和普通的數(shù)據(jù)或一些參數(shù)做區(qū)分。增加代碼可讀性。

方法聲明

	// 獲取某年某月的天數(shù)
	int GetMonthDay(int year, int month);
 
	// 全缺省的構(gòu)造函數(shù)
	Date(int year = 2024, int month = 4, int day = 18);
 
	// 拷貝構(gòu)造函數(shù)
	Date(const Date& d);
 
	// 賦值運(yùn)算符重載
	Date& operator=(const Date& d);
 
	// 析構(gòu)函數(shù)
	~Date();
 
	// 日期+=天數(shù)
	Date& operator+=(int day);  //其結(jié)果為日期
 
	// 日期+天數(shù)
	Date operator+(int day);
 
	// 日期-天數(shù)
	Date operator-(int day);
 
	// 日期-=天數(shù)
	Date& operator-=(int day);  
 
	// 前置++
	Date& operator++();  //天數(shù)加1
 
	// 后置++
	Date operator++(int);
 
	// 后置--
	Date operator--(int);  //天數(shù)減1
 
	// 前置--
	Date& operator--();     
 
	// >運(yùn)算符重載
	bool operator>(const Date& d);  //比較日期大小
 
	// ==運(yùn)算符重載
	bool operator==(const Date& d);  
 
	// >=運(yùn)算符重載
	bool operator >= (const Date& d);   
 
	// <運(yùn)算符重載
	bool operator < (const Date& d);   
 
	// <=運(yùn)算符重載
	bool operator <= (const Date& d);  
 
	// !=運(yùn)算符重載
	bool operator != (const Date& d);  
 
	// 日期-日期 返回天數(shù)    
	int operator-(const Date& d);

聲明的方法要有其意義，比如日期和天數(shù)相乘就沒(méi)有意義，也沒(méi)必要聲明。

方法的實(shí)現(xiàn)

獲取某年某月的天數(shù)

int GetMonthDay(int year, int month);

閏年

一年有365天，但地球公轉(zhuǎn)的周期比一年多了大約5.82個(gè)小時(shí)。所以每過(guò)4年，二月的28天就要變成29天，即4年一潤(rùn)。但每四年都要潤(rùn)一次的話(huà)，每過(guò)100年，我們計(jì)算的天數(shù)要比地球公轉(zhuǎn)的天數(shù)多了大概0.75天，所以二月的28天保持不變，即百年不潤(rùn)。100年不潤(rùn)是為了補(bǔ)足4年一潤(rùn)的精度，而400一潤(rùn)是為了補(bǔ)足100年不潤(rùn)的精度。只有這樣，日期才不會(huì)與四季脫離。

總結(jié)就是：四年一潤(rùn)，百年不潤(rùn)，四百年又一潤(rùn)。

翻譯成計(jì)算機(jī)語(yǔ)言就是

year % 4 == 0 && year % 100 != 0 || year % 400 == 0

有了閏年的概念，那么獲取某年某月的天數(shù)的代碼就可以實(shí)現(xiàn)了

// 獲取某年某月的天數(shù)
int Date::GetMonthDay(int year, int month)    
{
	assert(month > 0 && month < 13);
	
		static int a[13] = { -1,31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31,30,31 };
		if (2 == month && year % 4 == 0 && year % 100 != 0 || year % 400 == 0)
		{
			return a[month] + 1;
		}
		else
		{
			return a[month];
		}
}

下圖是代碼控制的細(xì)節(jié)

下面加*的函數(shù)不做重點(diǎn)

*全缺省的構(gòu)造函數(shù)

Date(int year = 2024, int month = 4, int day = 18);

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

注意:全缺省構(gòu)造函數(shù)在定義的時(shí)候不需要給缺省值。

拷貝構(gòu)造函數(shù)

Date(const Date& d);

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

賦值運(yùn)算符重載

Date& operator=(const Date& d);

Date& Date::operator=(const Date& d) 
{
	if (this != &d)  
	{
		_year = d._year; 
		_month = d._month; 
		_day = d._day;
 
		return *this;
	}
 
	return *this;
}

析構(gòu)函數(shù)

因?yàn)闆](méi)有涉及到資源管理可以不寫(xiě)，編譯器會(huì)自動(dòng)生成默認(rèn)的析構(gòu)函數(shù)。

日期+=天數(shù)

Date& operator+=(int day);

思路：可以把要加的天數(shù)直接加到日期的天數(shù)上，如果日期的天數(shù)沒(méi)有超過(guò)該月的最大天數(shù)，直接返回日期。如果超過(guò)了，就寫(xiě)個(gè)循環(huán)往前進(jìn)位，直到日期的天數(shù)小于該月的最大天數(shù)，然后再返回日期。

邏輯示意圖

代碼

Date& Date::operator+=(int day) 
{
	_day += day; //把天數(shù)加到日期的天數(shù)上
 
	while (_day > GetMonthDay(_year, _month)) //如果日期的天數(shù)大于該月最大天數(shù)就進(jìn)位                                     
                                                           
	{
		_day -= GetMonthDay(_year, _month); //要想進(jìn)位，得把該月的最大天數(shù)減掉
 
		++_month; //進(jìn)位
 
		if (_month > 12) //如果月不合法就調(diào)整月
		{
			++_year;
			_month = 1;
        }
	}
 
	return *this;  //返回日期，因?yàn)槌隽俗饔糜虿粫?huì)銷(xiāo)毀，可以引用返回
}

*this是返回聲明在頭文件中的日期類(lèi)，該類(lèi)出了該函數(shù)的作用域不會(huì)銷(xiāo)毀，所以傳引用返回，提高效率。

日期+天數(shù)

Date operator+(int day);

實(shí)現(xiàn)日期+天數(shù)的時(shí)候不用把類(lèi)似于日期+=天數(shù)的邏輯再寫(xiě)一遍，可以直接復(fù)用。

Date Date::operator+(int day)
{
	Date tmp = *this;  //在實(shí)例化對(duì)象的時(shí)候，調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)，將日期類(lèi)的數(shù)據(jù)拷貝給臨時(shí)對(duì)象
	tmp += day;  //直接復(fù)用+=的邏輯
 
	return tmp;
}

日期加天數(shù)不能改變?nèi)掌诘闹担砸獎(jiǎng)?chuàng)建臨時(shí)對(duì)象。臨時(shí)對(duì)象出了作用域就銷(xiāo)毀了，所以不能傳引用返回。

日期-天數(shù)

Date operator-(int day);

在實(shí)現(xiàn)日期+=天數(shù)和日期+天數(shù)的時(shí)候，先實(shí)現(xiàn)了+=的邏輯，在實(shí)現(xiàn)+的邏輯的時(shí)候復(fù)用+=的邏輯。現(xiàn)在反過(guò)來(lái)，先實(shí)現(xiàn)-的邏輯，在實(shí)現(xiàn)-=的邏輯的時(shí)候復(fù)用-的邏輯。

思路：把天數(shù)直接和日期中的天數(shù)相減。若不為負(fù)數(shù)，直接返回。若為負(fù)數(shù)，則需要寫(xiě)個(gè)循環(huán)不斷向前借位，如果把月借成負(fù)數(shù)就向年借，然后調(diào)整月，再調(diào)整日，直到日大于零為止。因?yàn)槿掌?天數(shù)不改變?nèi)掌?，所以要?jiǎng)?chuàng)建臨時(shí)的對(duì)象。

代碼

Date Date::operator-(int day)
{
	Date d = (*this); //創(chuàng)建臨時(shí)對(duì)象，把日期類(lèi)的數(shù)據(jù)拷貝給臨時(shí)對(duì)象
 
	d._day -= day;  //讓日期的天數(shù)直接和天數(shù)相減
 
	while (d._day <= 0)  //日期的天數(shù)小于零就調(diào)整
	{
		--d._month;  //該月已經(jīng)是負(fù)的，應(yīng)該往下個(gè)月借天數(shù)
 
		if (d._month <= 0)  //月不合法就調(diào)整月
		{
			--d._year;
			d._month = 12;
		}
 
		d._day += GetMonthDay(d._year, d._month); //把該月的所有天數(shù)都借給日期的天數(shù)
	}
 
	return d; 
 
}

邏輯示意圖

因?yàn)榕R時(shí)對(duì)象出了作用域要銷(xiāo)毀，所以不能傳引用返回。

日期-=天數(shù)

Date& operator-=(int day);

直接復(fù)用-的邏輯，代碼如下

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

前置++

Date& Date::operator++()

實(shí)現(xiàn)前置++就不需要復(fù)雜的邏輯了，只需要控制年月日的進(jìn)位即可。代碼如下

Date& Date::operator++()  //前置++需要先++在使用，所以不需要?jiǎng)?chuàng)建臨時(shí)對(duì)象，返回值可以是引用
{
	++_day;   //天數(shù)加一
	
	if (_day > GetMonthDay(_year, _month))  //如果天數(shù)不符合該月最大天數(shù)，則需要調(diào)整
	{
		++_month;  //讓月加一
		if (_month > 12)  //月不合法就調(diào)整月
		{
			++_year;
			_month = 1;
			
		}
		_day = 1;  讓天數(shù)置一
 
	}
 
	return *this;  //返回該類(lèi)
}

后置++

Date Date::operator++(int)

可直接復(fù)用前置++，后置++需要先使用再++，所以需要?jiǎng)?chuàng)建臨時(shí)對(duì)象，代碼如下

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

后置--

Date Date::operator--(int)

與++的實(shí)現(xiàn)不同，--的話(huà)先實(shí)現(xiàn)后置再實(shí)現(xiàn)前置。代碼如下

Date Date::operator--(int)
{
	Date d = *this;  // 創(chuàng)建臨時(shí)對(duì)象，保存日期類(lèi)中的值
 
	--_day;  //日期類(lèi)中的天數(shù)減一
	if (_day <= 0) //這里可以不用寫(xiě)小于，因?yàn)橐惶煲惶斓臏p是不可能跨過(guò)零來(lái)到負(fù)數(shù)的
	{
		--_month;  //如果天數(shù)等于零了，就需要借上個(gè)月的天數(shù)，月要減一
		if (_month <= 0) //月不合法就調(diào)整月
		{
			--_year;
			_month = 12;
		}
 
		_day = GetMonthDay(_year, _month);  //把天數(shù)置成該月最大天數(shù)
 
	}
 
	return d;  //返回保存好的數(shù)據(jù)，這樣就實(shí)現(xiàn)了后置--的效果
}

前置--

Date& Date::operator--()

直接復(fù)用后置--，代碼如下

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

實(shí)現(xiàn)比較大小運(yùn)算符重載思路

小編先理一下思路，方便大家理解。

要實(shí)現(xiàn)比較大小的運(yùn)算符有 >, ==, >=, < , <= , !=。只需要實(shí)現(xiàn)> 和 ==就可以復(fù)用并實(shí)現(xiàn)后四個(gè)運(yùn)算符。如下圖

>運(yùn)算符重載

bool Date::operator>(const Date& d)

代碼如下

bool Date::operator>(const Date& d)
{
	if (_year > d._year)  //年大就大
	{
		return true;
	}
	if (_year == d._year)//年相等比月
	{
		if (_month > d._month) //月大就大
		{
			return true;
		}
		if (_month == d._month) //月相等比天
		{
			if (_day > d._day) //天大就大
			{
				return true;
			}
		}
	}
 
	return false; //不然就是小的
}

==運(yùn)算符重載

bool Date::operator==(const Date& d)

年月日都相等才相等，代碼如下

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

*> = 運(yùn)算符復(fù)用實(shí)現(xiàn)其他比較運(yùn)算符重載

這里不做重點(diǎn)，大家可以點(diǎn)擊“目錄”，再點(diǎn)擊”日期-日期“即可跳過(guò)

>=運(yùn)算符重載

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

<運(yùn)算符重載

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

<=運(yùn)算符重載

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

!=運(yùn)算符重載

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

日期-日期

int Date::operator-(const Date& d)

參數(shù)：第一個(gè)參數(shù)為隱含的this指針，第二個(gè)參數(shù)為 const Date&,傳引用是為了提高傳值效率。

返回值：日期-日期代表的是兩個(gè)日期之間相差的天數(shù)，返回值類(lèi)型為 int。

思路1：可以先算出兩個(gè)日期相差多少年，把每一年的總天數(shù)加在一起，但要判斷該年是否為閏年。

思路2：直接復(fù)用++運(yùn)算符，在設(shè)一個(gè)變量，每加一天，變量就加一。

下面用思路2實(shí)現(xiàn)，代碼如下

int Date::operator-(const Date& d)
{
	int counst = 0;  //定義一個(gè)變量，保存天數(shù)
 
	if ((*this) == d)  //如果兩個(gè)日期相等，直接返回零
	{
		return 0;
	}
	else if ((*this) > d) 
	{
		Date tmp = d; //如果this的的日期大，就給d創(chuàng)建臨時(shí)變量tmp，然tmp小日期去追this大日期
 
		while ((*this) != tmp)
		{
			++tmp;
			counst++;
		}
 
		return counst; 
	}
	else
	{
		Date tmp = (*this); //同上
		
			while (tmp != d)    
			{
				++tmp;
				counst++;
			}
 
			return counst;  
	}
 
	
}

代碼錯(cuò)誤和bug分享

小編在實(shí)現(xiàn)方法的時(shí)候把域作用限定符寫(xiě)在了返回值的前面，如下

大家不要這樣寫(xiě)呀。

在寫(xiě)前置++的時(shí)候?qū)懥艘粋€(gè)不易察覺(jué)的bug，寫(xiě)完測(cè)了幾組數(shù)據(jù)沒(méi)問(wèn)題，但其他方法調(diào)用的時(shí)候卻出問(wèn)題了，調(diào)了好久才發(fā)現(xiàn)，如下代碼，大家能看出來(lái)哪里出錯(cuò)了嗎

// 前置++
Date& Date::operator++()  // bug分享   
{
	++_day;   
	
	if (_day > GetMonthDay(_year, _month))
	{
		++_month;
		if (_month > 12)
		{
			++_year;
			_month = 1;
			_day = 1;
		}
		
 
	}
 
	return *this;
}