这篇博客探讨了一个使用C++实现的宠物生长管理系统，涉及面向对象编程中的虚函数和多态。系统管理猫和狗的生长状态，基类`Pet`包含虚函数`display`，子类`Cat`和`Dog`根据各自特征实现不同的生长速率。在主函数中，基类指针`Pet*pt`被用来测试子类对象，通过输入日期计算宠物的当前身长和体重。文章还讨论了日期计算的优化方法，包括判断闰年、计算日期间隔等，提高了代码的可读性和效率。
宠物的生长（虚函数和多态）
题目描述：
需要开发一个系统，对宠物的生长状态进行管理。给出下面的基类框架：
class Pet
{ protected:
string name;//姓名
float length;//身长
float weight;//体重
CDate current;//开始记录时间
（日期类CDate包含年、月、日三个私有数据，其他方法根据需要自拟。）
public:
virtual void display(CDate day)=0;//输出目标日期时宠物的身长和体重
}
以Pet为基类，构建出Cat和Dog两个类:
Cat一天身长加0.1，体重加0.2。
Dog一天身长加0.2，体重加0.1。
生成上述类并编写主函数，要求主函数中有一个基类指针Pet *pt，用于测试子类数据。
主函数根据输入的信息，相应建立Cat类对象或Dog类对象，并给出测量日期时宠物的身长和体重。
输入：
第一行为测试次数
第二行是开始记录日期
从第三行起，每个测试用例占一行，每行给出宠物的基本信息：宠物的类型（1为Cat，2为Dog）、名字、身长、体重、最后测量的日期。
输出：
要求输出目标日期宠物姓名、身长和体重（结果要求保留小数点后2位）。若测量日期小于开始日期，输出”error”。
输入样例：
3
2019 5 5
1 tony 10 10 2018 12 30
2 jerry 5 6 2019 5 10
1 tom 3 4 2019 6 1
输出样例：
error
jerry after 5 day: length=6.00,weight=6.50
tom after 27 day: length=5.70,weight=9.40
代码（完善）：
#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
class CDate {
public:
CDate() {}
CDate(int a, int b, int c) :year(a), month(b), day(c) {}
bool isleapyear() {
return (year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400) == 0;
}
int getyear(int x, int y) {
int sum = 0;
for (int i = x; i < y; i++) {
CDate c(i, 1, 1);
if (c.isleapyear()) {
sum += 366;
}
else {
sum += 365;
}
}
return sum;
}
friend int getdayofyear(CDate& p);
friend int days(const CDate& a, const CDate& b);
friend int remainday(CDate& q, CDate& p);
private:
int year;
int month;
int day;
};
int getdayofyear(CDate& p) {
int i;
int sum = p.day;
int a[13] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
if (p.isleapyear()) {
a[2]++;
}
for (i = 0; i < p.month; i++) {
sum += a[i];
}
return sum;
}
int days(const CDate& a, const CDate& b) {
return a.year * 10000 + a.month * 100 + a.day < b.year * 10000 + b.month * 100 + b.day;
}
int remainday(CDate& q, CDate& p) {
int sum;
sum = q.getyear(q.year, p.year) - getdayofyear(q) + getdayofyear(p);
return sum;
}
class Pet {
protected:
string name;
float length;
float weight;
CDate current;
public:
Pet() {}
Pet(string na, float le, float we, CDate current) :current(current) {
name = na;
length = le;
weight = we;
}
virtual void display(CDate day) = 0;
};
class Cat :public Pet {
public:
Cat(string na, float le, float we, CDate current) :Pet(na, le, we, current) {}
virtual void display(CDate day) {
if (days(current, day) == 0) {
cout << "error" << endl;
}
else {
int re = remainday(current, day);
length += 0.1 * re;
weight += 0.2 * re;
cout << name << " after " << re << " day: length=" << fixed << setprecision(2) << length << ",weight=" << fixed << setprecision(2) << weight << endl;
}
}
};
class Dog :public Pet {
public:
Dog(string na, float le, float we, CDate current) :Pet(na, le, we, current) {}
virtual void display(CDate day) {
if (days(current, day) == 0) {
cout << "error" << endl;
}
else {
int re = remainday(current, day);
length += 0.2 * re;
weight += 0.1 * re;
cout << name << " after " << re << " day: length=" << fixed << setprecision(2) << length << ",weight=" << fixed << setprecision(2) << weight << endl;
}
}
};
int main()
{
int t;
int year1, month1, day1;
int year2, month2, day2;
int type;
float length, weight;
Pet* pt = NULL;
string name;
cin >> t;
cin >> year1 >> month1 >> day1;
CDate date1(year1, month1, day1);
while (t--) {
cin >> type;
cin >> name >> length >> weight;
cin >> year2 >> month2 >> day2;
CDate date2(year2, month2, day2);
if (type == 1) {
pt = new Cat(name, length, weight, date1);
}
else if (type == 2) {
pt = new Dog(name, length, weight, date1);
}
pt->display(date2);
}
}
我的总结：
1、日期的计算：
通常题目要求的是计算一个日期到另一个日期的天数，如到保质期的天数，两人生日相差的距离等等，是期中考试和期末考试的常考点。
刚开始的时候我的代码思路为：1）如果不同年，先计算第一个人（年龄大的）的生日到年末的天数，再计算两人相差的年数的天数，最后计算第二个人年初到他生日的天数，相加即可。2）同年的再次不再进行讨论。
编写的代码为：
friend int remainday(CDate &q, CDate& p) {
int sum = 0;
if (q.year != p.year) {
int a[13] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
sum += a[q.month] - 5;
for (int i = q.month + 1; i <= 12; i++) {
sum += a[i];
}
for (int i = q.year; i < p.year; i++) {
CDate c(i, 1, 1);
if (c.isleapyear()) { sum += 366; }
else {
sum += 365;
}
}
if (q.isleapyear()) {
a[2] = 29;
}
for (int i = 1; i < p.month; i++) {
sum += a[i];
}
sum += p.day;
}
else {
int a[13] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
if (q.isleapyear()) {
a[2] = 29;
}
if (q.month != p.month) {
for (int i = q.month+1; i < p.month; i++) {
sum += a[i];
}
sum += a[q.month] - q.day;
sum += p.day;
}
else {
sum += p.day - q.day;
}
}
return sum;
}
可以看出，代码的编写非常的长，可读性较差，不太符合代码的编写规范。
通过参考一些资料，我找到了可读性较好的代码。
具体的思路为：1）定义一个函数，如getdayofyear( )来计算一年的年初到每个日期的天数。2）再定义一个函数，如getyear( )来计算两个日期所隔的年数的天数。（第二个日期所在的年数之前的年数）3）再定义一个函数，如remainday( )利用以上所定义的函数来计算两个日期所隔的天数。
所必须的代码如下：
//以下函数均为在类内所定义的
//判断是否为闰年的函数
bool isleapyear() {
return (year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400) == 0;
}
//计算一年的年初到每个日期的天数的函数（运用友元函数）
friend int getdayofyear(CDate& p) { //参数为一个所需计算的类
int i;
int sum = p.day;
int a[13] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
if (p.isleapyear()) {
a[2]++;
}
for (i = 0; i < p.month; i++) {
sum += a[i];
}
return sum;
}
//计算两个日期所隔的年数的天数的函数（第二个日期所在的年数之前的年数）
int getyear(int x, int y) { //参数为两个日期
int sum = 0;
for (int i = x; i < y; i++) {
CDate c(i, 1, 1);
if (c.isleapyear()) {
sum += 366;
}
else {
sum += 365;
}
}
return sum;
}
//来计算两个日期所隔的天数的函数（主要函数）
int remainday(CDate& q, CDate& p) { //参数为两个所需计算所隔日期的类
int sum;
sum = q.getyear(q.year, p.year) - getdayofyear(q) + getdayofyear(p);
return sum;
}
//比较函数（可能需要）
bool days(const CDate& a, const CDate& b) {
return a.year * 10000 + a.month * 100 + a.day > b.year * 10000 + b.month * 100 + b.day;
}
可以看出，这样编写的代码思路清晰，可读性较好。
2、继承与虚继承：
1）“主函数中有一个基类指针Pet *pt，用于测试子类数据”：
代码如下：
int main()
{
...
Pet* pt = NULL;
if (type == 1) {
pt = new Cat(name, length, weight, date1);
}
else if (type == 2) {
pt = new Dog(name, length, weight, date1);
}
pt->display(date2);
...
}
注意点：在if作用域中，一定要new生成新类来调用构造函数，因为如果不用new生成时，该作用域结束后，生成的类对象会消亡，将无法经行display操作
2）虚函数：
class Pet{
public:
virtual void display(CDate day)=0;//输出目标日期时宠物的身长和体重 不进行实现！
...
}
class Cat :public Pet{
public:
virtual void display(CDate day) {
if (days(current, day) == 0) {
cout << "error" << endl;
}
else {
int re = remainday(current, day);
length += 0.1 * re;
weight += 0.2 * re;
cout << name << " after " << re << " day: length=" << fixed << setprecision(2) << length << ",weight=" << fixed << setprecision(2) << weight << endl;
}
}
...
}
class Dog :public Pet {
public:
virtual void display(CDate day) {
if (days(current, day) == 0) {
cout << "error" << endl;
}
else {
int re = remainday(current, day);
length += 0.2 * re;
weight += 0.1 * re;
cout << name << " after " << re << " day: length=" << fixed << setprecision(2) << length << ",weight=" << fixed << setprecision(2) << weight << endl;
}
}
...
}
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