C++实现日期类（运算符重载）

小鱼儿 2022-10-29 07:35 168阅读 0赞

#  #

# 日期类的实现 #

经历前期C语言的学习，C语言的编程思路是面向过程的编程，将所需要实现的功能封装为每一个功能函数，在主函数中进行调用

C++编程思想是面向对象的编程，相比较于C语言的编程，它更具有更高的安全性和可维护性，C++的特性将功能利用类进行抽象后进行封装，之后在通过创建对象实现功能调用

*  ### 重载运算符 ###

基于基础C++11标准下新特性，主要通过运算符重载来实现日期类

首先来了解运算符重载的特性：

**运算符重载是具有特殊函数名的函数，也具有其返回值类型，函数名字以及参数列表，其返回值类型与参数列表与普通的函数类似。  
函数名字为：关键字operator后面接需要重载的运算符符号。  
函数原型：返回值类型 operator操作符(参数列表)**  
**注意：**  
**1，不能通过连接其他符号来创建新的操作符：比如operator@**

**2，重载操作符必须有一个类类型或者枚举类型的操作数**

**3，用于内置类型的操作符，其含义不能改变，例如：内置的整型+，不能改变其含义**

**4，作为类成员的重载函数时，有一个默认的形参this，限定为第一个形参**

**5，.\* 、:: 、sizeof 、?: 、. 注意以上5个运算符不能重载**

**7**，**编译器会默认生成赋值运算符重载，完成值拷贝**

*  ### 日期类 ###

1.  类成员变量
2.  类构造函数
3.  类析构函数
4.  类拷贝构造函数
5.  \+=运算符重载
6.  \-=运算符重载
7.  \+/-运算符重载
8.  前置++/--运算符重载
9.  后置++/--运算符重载
10. 关系运算符重载（日期比较）
11. 日期间隔天数计算

*  ### 类成员变量 ###

日期类中主要以年 月 日 作为成员变量，同时为了实现C++类的封装，将其设定为私有成员变量

private:
    	int _y;
    	int _m;
    	int _d;

*  ### 类构造函数 ###

为了初始化类对象的创建，编译器默认的构造函数为无参构造函数，这里自定义带默认参数的构造函数初始化类对象

Date(int y = 1900, int m = 1, int d = 1)
    	{
    		//判断初始化日期是否有效
    		if (y <= 0 || m <= 0 || m > 12 || d <= 0 || d > getDay(y,m))
    		{
    			_y = 1;
    			_m = 1;
    			_d = 1;
    			cout<<"日期无效"<<endl;
    		}
    		else
    		{
    			_y = y;
    			_m = m;
    			_d = d;
    		}
    	}

*  ### 类析构函数 ###

由于日期类中，其成员变量均为int整型，构造函数也仅仅为简单的赋值操作，没有开辟内存空间，不需要资源释放，对此析构函数的功能不明显

具体对于析构函数的理解参照[构造，析构，拷贝构造核心点总结][Link 1]

*  ### 类拷贝构造函数 ###

类似于上述析构函数的分析，简单的值拷贝，不涉及内存空间拷贝，对此日期类中拷贝构造函数为浅拷贝

但是需要注意 拷贝构造函数的形参为const引用类型，以免引起值拷贝递归调用

具体对于拷贝构造函数的理解参照[构造，析构，拷贝构造核心点总结][Link 1]

Date(const Date& d)
    	{
    		_y = d._y;
    		_m = d._m;
    		_d = d._d;
    	}

*  ### \+=运算符重载 ###

传入参数为一个int整型的天数

首先判断传入天数是否为一个负数 +=一个负数等于-=一个正数

以类成员变量天数\_d加天数判断是否溢出

根据溢出天数进行月份进位 以及**年份进位和月份归1**

进位过程需要通过一个while循环判断，判断条件为天数<当前月份天数结束循环

int getDay(int y, int m)
    	{
    		static int days[] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
    		int day = days[m];
    		if (m == 2 && (((y % 4 == 0) && (y % 100 != 0)) || (y % 400 == 0)))
    		{
    			day += 1;//二月 闰年  多一天 29 
    		}
    		return day;
    	}
    
    	Date& operator+=(int day)//日期+=运算
    	{
    		//判断日期是否为负数
    		if (day < 0)
    		{
    			return *this -= -day;
    		}
    		_d += day;
    		//判断天数是否溢出
    		while (_d > getDay(_y, _m))
    		{
    			_d -= getDay(_y,_m);//计算溢出天数
    			//月份进位
    			_m++;
    			if (_m == 12)
    			{
    				_y++;
    				_m = 1;//月份归1，年份进位
    			}
    		}
    		return *this;//左操作数即为this指针指向
    	}

*  ### \-=运算符重载 ###

传入参数为一个int整型的天数

首先判断传入天数是否为一个负数 -=一个负数等于+=一个正数

以类成员变量天数\_d减去天数判断是否需要**前一个月**的天数来进行补偿

根据所需补偿天数进行月份退位 以及**年份退位和月份归12**

**由于需要前一个月天数来补偿，所以先考虑退位，再进行补偿天数计算**

进位过程需要通过一个while循环判断，判断条件为天数>0结束循环

Date& operator-=(int day)//日期-=运算
    	{
    		//判断日期是否为负数
    		if (day < 0)
    		{
    			return *this += -day;
    		}
    		_d -= day;
    		//判断天数是否为负数
    		while (_d < 0)
    		{
    			//月份退位，前一个月的天数来进行补偿
    			_m--;
    			if (_m == 0)
    			{
    				_y--;
    				_m = 12;//月份归12，年份退位
    			}
    			_d += getDay(_y, _m);//计算补偿天数
    		}
    		return *this;//左操作数即为this指针指向
    	}

*  ### **+/-运算符重载** ###

日期的加减操作，其需要注意，左操作数不为返回值，所需左操作数不会被修改，需要创建新对象作为返回值 进行值传递

Date operator+(int day)//日期+运算   d=d1+90；  d1本身不会被修改  而是值传递
    	{
    		Date tmp = *this;
    		
    		return tmp += day;//+=操作重载
    	}
    
    	Date operator-(int day)//日期-运算   d=d1-90；  d1本身不会被修改  而是值传递
    	{
    		Date tmp = *this;
    
    		return tmp -= day;//+=操作重载
    	}

*  ### 前置++/--运算符重载 ###

自加运算符自身改变，所以返回类型为引用，且参数为默认this指针，返回this指针解引用+1或-1

//前置++
    	Date& operator++()//本身改变  可以返回引用
    	{
    		return *this += 1;
    	}
    
    
    	//前置--
    	Date& operator--()//本身改变  可以返回引用
    	{
    		return *this -= 1;
    	}

*  ### 后置++/--运算符重载 ###

后置自加操作，自身先不改变，等传值结束后，再进行加1操作

this指向左操作数 左操作数先赋值后才会改变 需要创建临时对象作为返回值

//后置++  与前置++构成重载  参数加入int
    	Date operator++(int)
    	{
    		Date tmp = *this;
    		*this += 1;
    		return tmp;
    	}
    	//后置--  与前置--构成重载  参数加入int
    	Date operator--(int)
    	{
    		Date tmp = *this;
    		*this -= 1;
    		return tmp;
    	}

*  ### 关系运算符重载（日期比较） ###

关系判断包括 == ！= > < >= <=

其中形参包括隐含this和显示创建的常引用类型d

返回值为bool类型 作为关系判断条件

bool operator==(const Date& d)
    	{
    		return _y == d._y&&_m == d._m&&_d == d._d;
    	}
    
    	bool operator!=(const Date& d)
    	{
    		return !(*this==d);
    	}
    
    	bool operator>(const Date&d)
    	{
    		if (_y > d._y)
    		{
    			return true;
    		}
    		else if (_y == d._y)
    		{
    			if (_m > d._m)
    				return true;
    			else if (_m == d._m)
    			{
    				if (_d > d._d)
    				{
    					return true;
    				}
    			}
    		}
    		return false;
    	}
    
    	bool operator<(const Date& d)
    	{
    		return !(*this >= d);
    	}
    
    	bool operator>=(const Date& d)
    	{
    		return (*this > d) || (*this == d);
    	}
    
    	bool operator<=(const Date& d)
    	{
    		return !(*this >= d);
    	}

*  ### 日期间隔天数计算 ###

综合之前所写的运算符重载函数包括++ += -= --等，再次基础上完成

相隔天数计算：小日期经过多少次自加与大日期相同

//日期相减  相差天数
    	int operator-(const Date& d)
    	{
    		//小日期经过多少次自加与大日期相同
    		Date max = *this;
    		Date min = d;
    		int flag = 1;
    		if (max < min)
    		{
    			max = d;
    			min = *this;
    			flag = -1;
    		}
    		int day = 0;
    		while (min < max)
    		{
    			++min;
    			++day;
    		}
    		return flag * day;
    	}

*  ### 整体代码如下： ###

#include<iostream>
    
    using namespace std;
    
    class Date
    {
    public:
    	Date(int y = 1900, int m = 1, int d = 1)
    	{
    		//判断初始化日期是否有效
    		if (y <= 0 || m <= 0 || m > 12 || d <= 0 || d > getDay(y,m))
    		{
    			_y = 1;
    			_m = 1;
    			_d = 1;
    			cout<<"日期无效"<<endl;
    		}
    		else
    		{
    			_y = y;
    			_m = m;
    			_d = d;
    		}
    	}
    
    	Date(const Date& d)
    	{
    		_y = d._y;
    		_m = d._m;
    		_d = d._d;
    	}
    
    	~Date()
    	{
    		
    	}
    
    
    	int getDay(int y, int m)
    	{
    		static int days[] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
    		int day = days[m];
    		if (m == 2 && (((y % 4 == 0) && (y % 100 != 0)) || (y % 400 == 0)))
    		{
    			day += 1;//二月 闰年  多一天 29 
    		}
    		return day;
    	}
    
    	Date& operator+=(int day)//日期+=运算
    	{
    		//判断日期是否为负数
    		if (day < 0)
    		{
    			return *this -= -day;
    		}
    		_d += day;
    		//判断天数是否溢出
    		while (_d > getDay(_y, _m))
    		{
    			_d -= getDay(_y,_m);//计算溢出天数
    			//月份进位
    			_m++;
    			if (_m == 12)
    			{
    				_y++;
    				_m = 1;//月份归1，年份进位
    			}
    		}
    		return *this;//左操作数即为this指针指向
    	}
    
    	Date& operator-=(int day)//日期-=运算
    	{
    		//判断日期是否为负数
    		if (day < 0)
    		{
    			return *this += -day;
    		}
    		_d -= day;
    		//判断天数是否为负数
    		while (_d < 0)
    		{
    			//月份退位，前一个月的天数来进行补偿
    			_m--;
    			if (_m == 0)
    			{
    				_y--;
    				_m = 12;//月份归12，年份退位
    			}
    			_d += getDay(_y, _m);//计算补偿天数
    		}
    		return *this;//左操作数即为this指针指向
    	}
    
    	Date operator+(int day)//日期+运算   d=d1+90；  d1本身不会被修改  而是值传递
    	{
    		Date tmp = *this;
    		
    		return tmp += day;//+=操作重载
    	}
    
    	Date operator-(int day)//日期-运算   d=d1-90；  d1本身不会被修改  而是值传递
    	{
    		Date tmp = *this;
    
    		return tmp -= day;//+=操作重载
    	}
    	//前置++
    	Date& operator++()//本身改变  可以返回引用
    	{
    		return *this += 1;
    	}
    
    
    	//前置--
    	Date& operator--()//本身改变  可以返回引用
    	{
    		return *this -= 1;
    	}
    
    	//后置++  与前置++构成重载  参数加入int
    	Date operator++(int)
    	{
    		Date tmp = *this;
    		*this += 1;
    		return tmp;
    	}
    	//后置--  与前置--构成重载  参数加入int
    	Date operator--(int)
    	{
    		Date tmp = *this;
    		*this -= 1;
    		return tmp;
    	}
    
    
    	bool operator==(const Date& d)
    	{
    		return _y == d._y&&_m == d._m&&_d == d._d;
    	}
    
    	bool operator!=(const Date& d)
    	{
    		return !(*this==d);
    	}
    
    	bool operator>(const Date&d)
    	{
    		if (_y > d._y)
    		{
    			return true;
    		}
    		else if (_y == d._y)
    		{
    			if (_m > d._m)
    				return true;
    			else if (_m == d._m)
    			{
    				if (_d > d._d)
    				{
    					return true;
    				}
    			}
    		}
    		return false;
    	}
    
    	bool operator<(const Date& d)
    	{
    		return !(*this >= d);
    	}
    
    	bool operator>=(const Date& d)
    	{
    		return (*this > d) || (*this == d);
    	}
    
    	bool operator<=(const Date& d)
    	{
    		return !(*this >= d);
    	}
    
    	//日期相减  相差天数
    	int operator-(const Date& d)
    	{
    		//小日期经过多少次自加与大日期相同
    		Date max = *this;
    		Date min = d;
    		int flag = 1;
    		if (max < min)
    		{
    			max = d;
    			min = *this;
    			flag = -1;
    		}
    		int day = 0;
    		while (min < max)
    		{
    			++min;
    			++day;
    		}
    		return flag * day;
    	}
    	int getyear()
    	{
    		return _y;
    	}
    	int getmonth()
    	{
    		return _m;
    	}
    	int getday()
    	{
    		return _d;
    	}
    private:
    	int _y;
    	int _m;
    	int _d;
    };
    
    void test()
    {
    	Date d1(2021,2,4);
    	Date d2(2021, 2, 4);
    	Date d3(2021, 2, 4);
    	Date d4(2021, 2, 4);
    	cout << "当前日期为：" << d1.getyear() << "-" << d1.getmonth() << "-" << d1.getday() << endl;
    	d1 += 1;
    	cout << "当前日期后1天为：" << d1.getyear() << "-" << d1.getmonth() << "-" << d1.getday() << endl;
    	d2 += 30;
    	cout << "当前日期后30天为：" << d2.getyear() << "-" << d2.getmonth() << "-" << d2.getday() << endl;
    	d3 += 90;
    	cout << "当前日期后90天为：" << d3.getyear() << "-" << d3.getmonth() << "-" << d3.getday() << endl;
    	d4 += 360;
    	cout << "当前日期后360天为：" << d4.getyear() << "-" << d4.getmonth() << "-" << d4.getday() << endl;
    	Date d5(2021, 2, 5);
    	Date d6(2021, 2, 5);
    	Date d7(2021, 2, 5);
    	Date d8(2021, 2, 5);
    	cout << "当前日期为：" << d5.getyear() << "-" << d5.getmonth() << "-" << d5.getday() << endl;
    	d5 -= 1;
    	cout << "当前日期前1天为：" << d5.getyear() << "-" << d5.getmonth() << "-" << d5.getday() << endl;
    	d6 -= 30;
    	cout << "当前日期前30天为：" << d6.getyear() << "-" << d6.getmonth() << "-" << d6.getday() << endl;
    	d7 -= 90;
    	cout << "当前日期前90天为：" << d7.getyear() << "-" << d7.getmonth() << "-" << d7.getday() << endl;
    	d8 -= 360;
    	cout << "当前日期前360天为：" << d8.getyear() << "-" << d8.getmonth() << "-" << d8.getday() << endl;
    	Date d9(2021, 2, 6);
    	Date d10(2021, 2, 6);
    	Date d11(2021, 2, 6);
    	Date d12(2021, 2, 6);
    	cout << "当前日期为：" << d9.getyear() <<"-"<< d9.getmonth() << "-" << d9.getday() << endl;
    	//前置++
    	d10 = ++d9;//d10 与 d9++后 结果保持一致
    	cout << "当前日期前置增加1天为：" << d10.getyear() << "-" << d10.getmonth() << "-" << d10.getday() << endl;
    	//后置++
    	d12 = d11++;//d2 与d11++前结果一致   d11自身加1
    	cout << "当前日期后置增加1天为：" << d12.getyear() << "-" << d12.getmonth() << "-" << d12.getday() << endl;
    	Date d13(2020, 1, 6);
    	Date d14(2021, 2, 6);
    	cout << "日期：" << d13.getyear() << "-" << d13.getmonth() << "-" << d13.getday() << "与日期：" << d14.getyear() << "-" << d14.getmonth() << "-" << d14.getday() << "相隔天数为：" << d14-d13 << endl;
    }
    
    int main()
    {
    	test();
    }

*  ### 测试结果如下 ###

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[Link 1]: https://blog.csdn.net/qq_36131611/article/details/113662764
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2MTMxNjEx_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221024/08f4e79d32784f8db45e8cafcaf13dd2.png