C++ 如何實現(xiàn)一個日期類
更新時間：2024年10月23日 10:19:45 作者：FFDUST
通過對類和對象的學習,理解了類是對象的抽象描述,實現(xiàn)日期類涉及定義年月日屬性及成員函數(shù)如打印日期、日期加減,重點介紹了運算符重載的概念和作用,通過代碼示例展示了如何實現(xiàn)一個日期類,包括頭文件和源文件的分離編寫
一. 對日期類的介紹
通過對類和對象（這里鏈接是類和對象的介紹）的學習，類就是一種模型一樣的東西，是對象一種抽象的描述。所以實現(xiàn)日期類，就是實現(xiàn)一個日期模型，里面有所對應(yīng)的成員變量（屬性：年/月/日），還有一些它的方法（成員函數(shù)：打印該日期、對日期加減等）。
二. 實現(xiàn)日期類
在實現(xiàn)日期類之前，我們還需要了解一下運算符重載，這是為了后續(xù)我們對日期的加、減天數(shù)以及日期減日期等做準備，因為當運算符被用于類類型的對象時，需要我們?nèi)ブ剌d運算符去指定新的含義。（C++規(guī)定類類型對象使用運算符時，必須轉(zhuǎn)換成調(diào)用對應(yīng)運算符重載，若沒有對應(yīng)的運算符重載，則會編譯報錯。）
//內(nèi)置類型 int i = 1; int j = 2; int sum = 0; i = i + 1; sum = i - j; //自定義類型對象若想用類似上面的就需要在類里面聲明定義對應(yīng)的運算符重載函數(shù)
1. 運算符重載
C++規(guī)定類類型對象使用運算符時，必須轉(zhuǎn)換成對應(yīng)運算符重載，若沒有對應(yīng)的運算符重載，則會編譯報錯。
也就是運算符被用于類類型的對象時，可以通過運算符重載的形式指定新的含義。
運算符重載是一個函數(shù)，它的名字是由關(guān)鍵字operator和運算符組成，也具有返回類型、參數(shù)列表、函數(shù)體。
class A
{
public:
A(int a = 1, int b = 1)
:_a(a)
,_b(b)
{}
//這里就是賦值運算符重載
A& operator=(const A& a)
{
_a = a._a;
_b = a._b;
return *this;
}
private:
int _a;
int _b;
};
int main()
{
A a1;
A a2(5, 2);
a1 = a2;
return 0;
}我們來查看驗證是否按照指定新的含義進行：
賦值之前：
賦值之后：
可以看到a1里的成員確實被a2里的成員變量賦值了。
注意：
//上述代碼中 a1 = a2; //其實詳細寫法是： a1.operator=(a2); //但它們倆意義相同都是為了調(diào)用賦值運算符重載//上述代碼中 a1 = a2; //其實詳細寫法是： a1.operator=(a2); //但它們倆意義相同都是為了調(diào)用賦值運算符重載
一元運算符只有一個參數(shù)，二元運算符要有兩個參數(shù)。（注意：二元運算符的左側(cè)運算對象傳給第一個參數(shù)，右側(cè)運算對象傳給第二個參數(shù)）。
也就是說，重載運算符函數(shù)的參數(shù)個數(shù)和該運算符作用的運算對象數(shù)量一致的。
上面我們看到A類重載=運算符只寫了一個函數(shù)參數(shù)，這是因為它是成員函數(shù)，第一個參數(shù)默認傳了this指針（類和對象有介紹）。
注意：重載運算符必須至少有一個類類型的形參，不能通過運算符重載改變內(nèi)置類型對象的含義。
若不是成員函數(shù)，就按照上面規(guī)則來：
class A
{
public:
A(int a = 1, int b = 1)
:_a(a)
,_b(b)
{}
A& operator=(const A& a)
{
_a = a._a;
_b = a._b;
return *this;
}
int _a;
int _b;
};
//注意：operator + 必須至少有一個類類型的形參，否則會報錯,就比如下面注釋掉的情況
//int operator(int a,int n)
//{
// return a-n;
//}
int operator+(const A& a, int& n)
{
return a._a + n; //這里成員變量需要放公有，否則不能直接訪問
}
int main()
{
A a;
int n = 10;
cout << a + n << endl;
return 0;
}
運算符重載以后，優(yōu)先級和結(jié)合性與對應(yīng)的內(nèi)置類型運算符保持一致的。
不能重載的情況：
不能用沒有的符號創(chuàng)建新的操作符（運算符）
//例如： operator@ //就不能創(chuàng)建
有五個運算符是不能重載的：.* :: sizeof ？： .
后四個是經(jīng)常用到的，第一個非常用，下面單獨拿出來解釋
//函數(shù)指針較為特別，typedef類型需要這樣寫
typedef void (*PF)();
class A
{
public:
void func()
{
cout << "A::func()" << endl;
}
};
//若typedef成員函數(shù)指針類型，就加個指定類域即可
typedef void(A::*PF)();
// .*運算符就用于以下方式回調(diào)函數(shù)的場景（成員函數(shù)回調(diào)）
int main()
{
//成員函數(shù)要加&才能取到函數(shù)指針
PF pf = &A::func; //這里相當于 void(A::*pf)() = &A::func;
A a;
(a.*pf)();
return 0;
}
（深入理解指針）
//這里是普通全局函數(shù)回調(diào)的形式 (*pf)();
所以這個符號的意義是對象調(diào)用成員函數(shù)指針時，成員函數(shù)的回調(diào) （注意：考慮有隱含的this指針，不能顯示寫形參和傳實參）
重載++運算符時，前置++與后置++的運算符重載函數(shù)名都是operator++，無法來區(qū)分。 C++規(guī)定，后置++重載時，增加一個int形參，跟前置++構(gòu)成函數(shù)重載，方便區(qū)分。
class Date
{
public:
//構(gòu)造函數(shù)
Date(int year = 1900,int month =1,int day=1)
:_year(year)
,_month(month)
,_day(day)
{}
//前置++
Date& operator++()
{
cout << "這里是前置++" << endl; //這里演示一下，先不實現(xiàn)
return *this;
}
//后置++
Date& operator++(int) //這里的加不加形參名都可以，必須要有int （只要整型）
{
Date tmp;
cout << "這里是后置++" << endl;
return tmp;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1;
Date d2;
++d1;
d2++;
d2.operator++(10); //這里傳不傳值都可以，因為那個int一般不接收。
}
注意：重載的++運算符也要與內(nèi)置類型++運算符規(guī)則一致（前置++：先++，再返回++后的結(jié)果，不產(chǎn)生拷貝；后置++：進行++，++之后返回的是++前的結(jié)果，會產(chǎn)生拷貝。所以，一般開以選擇前置++來減少拷貝）。
我們實現(xiàn)日期類，還想需要可以對這個日期cout和cin來方便輸出和輸入，所以<<和>>也是可以重載的，但是需要重載成全局函數(shù)，重載為全局函數(shù)把ostream/istream放到第一個形參位置就可以了，第二個形參位置當類類型對象。否則會有隱含的this指針，導致調(diào)用時變成：對象<<cout ，不符合使用習慣和可讀性（想要的是：cout<<對象）。
2.日期類實現(xiàn)代碼
我們可以聲明定義分離來實現(xiàn)，分別創(chuàng)建Date.h頭文件和Date.cpp用來定義頭文件聲明的函數(shù)。
//Date.h
#include<iostream>
#include <assert.h>
using namespace std;
class Date
{
//友元函數(shù)聲明 --這兩個全局函數(shù)就可以訪問對象的私有成員
friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);
friend istream& operator>>(istream& in, Date& d);
public:
//構(gòu)造函數(shù)，若沒有傳參 就是默認構(gòu)造 全缺省函數(shù)
Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1);
//拷貝構(gòu)造
Date(const Date& d);
void Print()const; //打印日期
bool CheckDate() const; //檢查日期輸入是否正確
//頻繁調(diào)用的建議直接定義類里面，默認inline內(nèi)聯(lián)
int GetMonthDay(int year, int month)const
{
assert(month > 0 && month < 13);
static int monthDay[13] = { -1,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 }; //因為沒有0月，將0置-1空出來
//用static修飾是因為這個數(shù)組會頻繁調(diào)用，直接放在靜態(tài)區(qū)
if (month == 2 && ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0)))
{
return 29;
}
return monthDay[month];
}
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 = d2
Date& operator=(const Date& d);
Date operator+(int day) const;
Date& operator+=(int day);
Date operator-(int day) const;
Date& operator-=(int day);
// d1++;
// d1.operator++(0);
Date operator++(int);
// ++d1;
// d1.operator++();
Date& operator++();
// d1--;
// d1.operator--(0);
Date operator--(int);
// --d1;
// d1.operator--();
Date& operator--();
// d1 - d2
int operator-(const Date& d) const;
//void operator<<(ostream& out);
Date* operator&() //取地址運算符重載
//普通對象返回類型Date*
{
return (Date*)0x2673FF40; //返回假地址
}
const Date* operator&() const //取地址運算符重載
//const對象要調(diào)用const成員函數(shù)要返回類型const Date*
{
return (Date*)0x2673FE30; //返回假地址
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
//重載流插入流提取
// ostream/istream類型對象不能傳值只能傳引用，否則會報錯，因為c++不支持它們的拷貝構(gòu)造。
//要寫成全局函數(shù) 否則調(diào)用的時候需要這樣寫：d1<<cout d1>>cin 用著會比較別扭
//因為如果寫成了成員函數(shù)第一個參數(shù)有隱藏的this指針，并且不能修改
//cout是ostream類型的 （也可以用void返回類型但不建議）
//cin默認關(guān)聯(lián)cout
//在cin進行i/o操作前會刷新cout的緩沖區(qū)
//流插入
ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);
//流提取
//這里第一個參數(shù)不能加const修飾了，因為提取的值要放日期類對象里
istream& operator>>(istream& in, Date& d);//Date.cpp
#include "Date.h"
bool Date::CheckDate() const//檢查日期正確
{
if (_month < 1 || _month > 12
|| _day < 1 || _day > GetMonthDay(_year, _month))
{
return false;
}
else
{
return true;
}
}
Date::Date(int year, int month, int day) //構(gòu)造函數(shù)（全缺省，前面聲明中已經(jīng)給了缺省值，定義這里就不能再寫出來了）
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
if (!CheckDate())
{
cout << "非法日期:";
Print();
}
cout << endl;
}
Date::Date(const Date& d) //拷貝構(gòu)造
{
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
}
void Date::Print()const //打印日期
{
cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
}
//d1 = d2
Date& Date::operator=(const Date& d)
{
if (*this != d)
{
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
}
return *this;
}
Date& Date::operator+=(int day) //加等可以讓自己改變
{
//先判斷day是否是負數(shù) ---- _day+(-day)==_day-day
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;
}
Date Date::operator+(int day) const //只加不能改變自己
//這里不能用傳引用返回 因為這里用const修飾只讀取不想改變自己，引用會把權(quán)限放大
{
Date tmp = *this;
tmp += day;
return tmp;
}
//- -=同+ +=
Date Date::operator-(int day) const
{
Date tmp = *this;
tmp -= day;
return tmp;
}
Date& Date::operator-=(int day)
{
//先判斷day是否是負數(shù) --->_day-(-day)==_day+day
if (day < 0)
{
return *this += (-day);
}
_day -= day;
while (_day <= 0)
{
--_month;
if (_month == 0)
{
_month = 12;
--_year;
}
_day += GetMonthDay(_year, _month);
}
return *this;
}
//d1<d2
bool Date::operator<(const Date& d) const //這里傳引用 d就是d2的別名 也就是d2的本身
{
if (_year < d._year)
{
return true;
}
else if (_year == d._year)
{
if (_month < d._month)
{
return true;
}
if (_month == d._month)
{
return _day < d._day;
}
}
return false;
}
//d1<=d2
//這里就可以復(fù)用函數(shù)了
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);
}
// d1++; 后置++有拷貝
// d1.operator++(0);
//用的時候括號里只要是整數(shù)都可以
Date Date::operator++(int) // 加不加形參名都可以,一般不接收
{
Date tmp = *this;
*this += 1;
return tmp;
}
// ++d1; //前置++無拷貝
// d1.operator++();
Date& Date::operator++()
{
*this += 1;
return *this;
}
//-- 同理++
// d1--;
// d1.operator--(0);
Date Date::operator--(int)
{
Date tmp = *this;
*this -= 1;
return tmp;
}
// --d1;
// d1.operator--();
Date& Date::operator--()
{
*this -= 1;
return *this;
}
// d1 - d2
int Date::operator-(const Date& d) const
{
Date max = *this; //假設(shè)第一個大
Date min = d; //第二個小
int flag = 1; //等于1時表示第一個大第二個小
if (*this < d)
{
max = d;
min = *this;
flag = -1; //第二個大第一個小
}
int n = 0;
while (min != max)
{
++min;
++n;
}
return n *= flag;
}
//流插入cout<<d1<<d2
ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d)
{
cout << d._year << "年" << d._month << "月" << d._day << "日" << endl;
return out;
}
//流提取cin>>d1>d2
istream& operator>>(istream& in, Date& d)
{
cout << "請依次輸入年月日:>";
in >> d._year >> d._month >> d._day;
//檢查日期是否非法
if (!d.CheckDate())
{
cout << "非法日期: " << d << "請重新輸入" << endl;
while (1)
{
cout << "請依次輸入年月日:>";
in >> d._year >> d._month >> d._day;
if (!d.CheckDate())
{
cout << "輸入日期非法:";
d.Print();
cout << "請重新輸入!!!" << endl;
}
else
{
break;
}
}
}
return in;
}有些注意事項，在上面代碼的實現(xiàn)注釋中有一些解釋。
到此這篇關(guān)于C++ 如何實現(xiàn)一個日期類的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++日期類內(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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