C++类与对象——日期类的实现

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上篇，我们了解了赋值运算符后，现在我们来用赋值运算符来实现一下日期类

在开始之前，我们得完善一下各个赋值运算符：==，<,<=,>=,!=等等

关于上面的赋值运算符，我们只要先写出<,==这两个，其余的按照赋值运算符这个代<,==这两种情况复用就可以。

首先，写一个日期的类框架：

class Date
{
public:
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1);

	void Print()
	{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}

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

	
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

赋值运算符：

一:<

bool Date::operator<(const Date& x)
{
	if (_year < x._year)
	{
		return true;
	}
	else if (_year == x._year && _month < x._month)
	{
		return true;
	}
	else if (_year == x._year && _month == x._month && _day < x._day)
	{
		return true;
	}

	return false;
}

二：==

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

三：<=

<=是什么情况？是不是就是上面的两种情况合起来？所以我们就可以在上面的基础下，复用起来：

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

四：>

大于：基于上面的基础，是不是就相当于都不符合（等于）上面两种的情况：

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

五：>=

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

六：!=

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

比较简单，就不多说了。

一：日期

无论是日期加还是减天数，那么我们都是要先得到每个月的天数的，每个月的天数又是不一样的，那么，我们先实现如何得到每个月的天数吧：

int Date::GetMonthDay(int year, int month)
{
	static int daysArr[13] = { 0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };
                   //月份：     0  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  11  12
	//if (((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0)) && month == 2)  
	if (month == 2 && ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0)))
	{
		return 29;
	}
	else
	{
		return daysArr[month];
	}
}

讲解：

1.我们之前C语言中一般算月份的天数会用switch来实现，但是这个会有点麻烦，所以不妨直接用数组来实现，数组的下标来代表月份，数组的值代表该月份的天数。

2.由于我们的月份是没有0月的说法的，为了更加方便辨别，我们去数组的大小13个，这样子就可以一一对应月份起来了。

各个月份天数：

一三五七八十腊，三十一天永不差。 1,3,5,7,8,10,12 这几月永远31天。2月平年28天，闰年（一般年份能整除4或百年年份能整除400的是闰年，）29天，其他月份30天。

3.我们又知道，关于闰年还是平年的话，我们的二月份的天数也是不同的，所以我们还要另外考虑闰年平年的二月。（相信大家在C语言时也有了解过闰年平年的判断方法了）。

下面给出闰年的定义：

普通年份：如果年份能被4整除但不能被100整除，则是闰年。例如，2004年是闰年，而1900年不是闰年。

世纪年份：如果年份是整百数，它必须能被400整除才是闰年。例如，2000年是闰年，但2100年不是闰年。

4.另外，大家看看

1.if (((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0)) && month == 2)  
2.if (month == 2 && ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0)))

1和2的代码，谁的效率更高呢？为什么？

答：2的代码效率更高，因为：我们知道，执行顺序是从左到右的，而2中，一开始就先判断了月份是否是二月，如果不是，它就不用执行判断后面的代码（直接不进入），而1中，它并没有先判断月份，就先判断是不是闰年，这样，即使年份是闰年，但是月份不是2月，也就进不去的，反而浪费了时间来判断，所以说，2的代码效率更高。

1）日期+=天数

内容：日期加上天数后的日期是多少？

eg：2025年3月8号加上50天后的日期是什么呢？

那么，我们先看看按照我们现实生活时怎么计算的呢？

Date& Date::operator+=(int 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;
}

讲解：

1.为什么这里返回类型是Date&呢？因为它返回的是this指针，不会改变它的值的，所以出了函数作用域，对象还在，所以用引用返回。

比如说：a +=10;每次加完了之后a也会变化的，所以直接返回this指针，即可传引用

2.我们先加起来日期的天数，判断若天数大于该月份的天数，则进入循环，反之不进入。

3.进入循环之后，说明已经超过了该月本来最大的天数了，所以，月份+1，总的天数减去该

月份本来最大的天数，知道小于该月份的最大天数，就说明完成了。

4.月份+1的过程中，当然还要判断月份是否超过了12，超了就到年+1了。

2）日期+天数

这个和上面的那个有什么区别呢？

我们用例子来形象说明：

int a=5;

1.a+=10;

2.a+10;

我们从上面代码分析：当1时，我们的a会不会变？a会变成a=15吧

而2时，a的值会变吗？不会的，仍然是a=5。

所以说，如果我们日期+天数还是用上面的代码来实现的话，是不是就不行了。

由于我们写出了上面+=的了，所以这里可以直接复用

Date Date::operator+(int day)  const
{
	Date tmp(*this);
	tmp += day;
	return tmp;

}

1.因为*this指针不能改变，所以创建一个临时变量的日期类

2.我们这里，返回的是temp出了作用域就并不存在了，所以不能使用& 传引用。

下面看看这两种那种更优？为什么呢？

第一种更优。原因：因为上面改变的（临时）变量少，只有2次，下面有4次。所以说我们最好用上面的解法。

3）日期-=天数

同日期+=天数，现在我们来看一下现实生活中我们是怎么计算的：

Date& Date::operator-=(int 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;
}

1.检查月份是否小于0，那么年--；

2.具体过程的话，跟我画的上面的图一样的思路，可以看看上面的图。

4）日期-天数

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

这里原理跟日期+=天数和日期+天数差不多的，这里也不过多讲解了。

5）前置++和后置++

我们知道：

前置++：是先++，后使用

后置++：先使用，后++。

由于为了区别日期类的++，C++中做了两者的区分：

没有增加这个int参数的是前置++，加了的是后置++，

注意：增加这个int参数不是为了接收具体的值，仅仅是占位，跟前置++构成重载，所以赋不赋值都无所谓。反正我们又不具体使用它。

// 前置++
Date& Date::operator++()
{
	*this += 1;
	return *this;
}

// 后置++
Date Date::operator++(int)
{
	Date tmp = *this;
	*this += 1;
	
	return tmp;
}

6）前置--和后置--

跟前置++后置++一样。

Date& Date::operator--()
{
	*this -= 1;
	return *this;
}

Date Date::operator--(int)
{
	Date tmp = *this;
	*this -= 1;
	return tmp;
}

7）日期-日期

我们的日期+日期是没有什么价值的，但是日期-日期，我们可以看出这两个日期区间已经过了多少天的价值。比如：现在距离你出生那天已经过了多少天了，人类的寿命大概又多少天。

目的：返回天数

思路：

比如：2025-3-8 2000.1.1为例子

如果我们以日减日，月-月，年-年的方法一步一步地减下去，这样是不是就特别麻烦。

所以这里我们不妨使用

将2025-3-8 先变成2025-1-1

这样算出它们相距的差：年：25年，

接着再去减去它们的月日：3月8----1月1之间的天数。

int Date::operator-(const Date& d) const
{
	Date max = *this;
	Date min = d;
	int flag = 1;

	if (*this < d)
	{
		max = d;
		min = *this;
		flag = -1;
	}

	int n = 0;
	while (min != max)
	{
		++min;
		++n;
	}

	return n * flag;
}