C++函数重载完成日期类相关计算

归寻太乙2024-09-21 10:58

本文内容如下：

要完成日期类的相关计算要创建自定义的类型，然后用函数重载来完成

1.创建类以及函数的声明

我们先来定义一个Date的类

cpp 复制代码 
class Date
{
public:
	Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1);
	void Print();
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

完成类的创建和打印：

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

void Date::Print()
{
	cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
}

2.日期加减天数

先来声明函数：

cpp 复制代码 
class Date
{
public:
	//日期加减天数
	Date operator+(int day);
	Date operator+=(int day);
	Date operator-(int day);
	Date operator-=(int day);
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

1.月份天数

我们要想知道进行计算日期的天数加减难点在于：

如何区分2月小月和大月，而二月又要区分平年和闰年

我们可以通过封装一个函数来解决这个问题：

cpp 复制代码 
	int GetMonthDay(int year, int month)
	{
		assert(month > 0 && month < 13);
		static int GetMonthDayArray[13] = { -1,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
		if (month == 2 && ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0)))
		{
			return 29;
		}
		else
			return GetMonthDayArray[month];
	}

这里运用了数组取值的方法来实现

为了不频繁的创建数组将GetMonthDayArray 定于为全局变量

2月的判断优先判断 month == 2 来提升效率

2.函数实现

这里要注意的是：+= 和 + 的区别在于：

cpp 复制代码 
	int a = 1;
	int b = 1;
	int c = a + 1;      //a不改变
	b += 1;             //b直接改变

那么实现的方法就是先将天数直接加上，如果 _day 超出当前月的天数就让其减去当前月的天数直到合理即可

代码实现如下：

cpp 复制代码 
Date& Date::operator+=(int day)
{
	_day += day;
	while (_day > GetMonthDay(_year, _month))
	{
		_month++;
		if (_month == 13)
		{
			_year++;
			_month = 1;
		}
		_day -= GetMonthDay(_year, _month);
		
	}
	return *this;
}

写完这个那么 + 就很好实现了，直接调用即可：

cpp 复制代码 
Date Date::operator+(int day)
{
	Date tmp = *this;
	tmp += day;
	return tmp;
}

同理 - 和 -=

cpp 复制代码 
Date Date::operator-(int day)
{
	Date tmp = *this;
	tmp -= day;
	return tmp;
}

Date& Date::operator-=(int day)
{
	_day -= day;
	while (_day < 1)
	{
		_month--;
		if (_month < 1)
		{
			_month = 12;
			_year--;
		}
		_day += GetMonthDay(_year, _month);
	}
	return *this;
}

3.日期比较大小

函数声明：

cpp 复制代码 
class Date
{
public:
	Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1);
	void Print();
	int GetMonthDay(int year, int month)
	{
		assert(month > 0 && month < 13);
		static int GetMonthDayArray[13] = { -1,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
		if (month == 2 && ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0)))
		{
			return 29;
		}
		else
			return GetMonthDayArray[month];
	}
	//日期加减天数
	Date operator+(int day);
	Date& operator+=(int day);
	Date operator-(int day);
	Date& operator-=(int day);

	//日期比较大小
	bool operator>(const Date& d1) const;
	bool operator==(const Date& d1) const;
	bool operator!=(const Date& d1) const;
	bool operator<(const Date& d1) const;
	bool operator>=(const Date& d1) const;
	bool operator<=(const Date& d1)const;
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

比较就很简单了，先比年后月 日：

cpp 复制代码 
bool Date::operator>(const Date& d1)const
{
	if (_year > d1._year)
	{
		return true;
	}
	else if (_year==d1._year)
	{
		if (_month > d1._month)
		{
			return true;
		}
		else if (_month == d1._month)
		{
			return _day > d1._day;
		}
	}
	else
	{
		return false;
	}
}

bool Date::operator==(const Date& d1) const
{
	return _year == d1._year
		&& _month == d1._month
		&& _day == d1._day;
}

将这两个写好后，后续比较直接调用这两个就行

cpp 复制代码 
bool Date::operator<(const Date& d1)const
{
	return !(*this >= d1);
}

bool Date::operator>=(const Date& d1)const
{
	return (*this > d1 || *this == d1);
}

bool Date::operator<=(const Date& d1)const
{
	return (*this < d1 || *this == d1);
}

bool Date::operator!=(const Date& d1)const
{
	return !(*this == d1);
}

4.日期减日期

1.日期的前置和后置加加

C++中重载函数区别前置与后置的区别在于：

后置加加有int参数

cpp 复制代码 
class Date
{
public:
	//日期的前置和后置加加
	Date& operator++();
	Date operator++(int);
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

实现起来就直接调用 + 或 += 就行

区别就在于返回值，而且后置加加要多几次拷贝

cpp 复制代码 
Date& Date::operator++()
{
	*this += 1;
	return *this;
}

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

2.日期减日期的实现

声明：

cpp 复制代码 
class Date
{
public:
	//日期的前置和后置加加
	Date& operator++();
	Date operator++(int);
	
	//日期减日期计算天数
	int operator-(Date& d1);
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

有了加加日期的实现就变简单了

运用判断和加加结合就可以直接算出相差的天数

虽然效率慢了点，但是过程相对简单：

cpp 复制代码 
int Date::operator-(Date& d1)
{
	//假设法找小的日期
	int flag = 1;
	if (*this > d1)
	{
		Date tmp = *this;
		*this = d1;
		d1 = tmp;
		flag = -1;
	}
	int day = 0;
	while (*this != d1)
	{
		++*this;
		day++;
	}
	return day * flag;
}

5.内置类型的cout和cin

因为如果再类里面因为*this 默认写前面而导致 cin和cout无法写在前面从而写成这样：

cpp 复制代码 
	d1 << cout;

为了解决这样的问题我们只能将函数写在外面：

声明：

cpp 复制代码 
istream& operator>>(istream& in, Date& d1);
ostream& operator<<(ostream& out, Date& d1);

由于要访问Date 的私有要在类里面用friend 函数：

cpp 复制代码 
class Date
{
	friend istream& operator>>(istream& in, Date& d1);
	friend ostream& operator<<(ostream& out, Date& d1);
public:
	//....
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

先完成日期的输入判断是否正确：

cpp 复制代码 
bool Date::CheckDate()
{
	if (_month < 1 || _month > 12
		|| _day < 1 || _day > GetMonthDay(_year, _month))
	{
		return false;
	}
	else
		return true;
}

cin的实现：

cpp 复制代码 
istream& operator>>(istream& in, Date& d1)
{
	cout << "请依次输入年月日：->";
	in >> d1._year >> d1._month >> d1._day;
	if (!d1.CheckDate())
	{
		cout << "非法日期！！！请重新输入" << endl;
	}
	return in;
}

cout的实现：

cpp 复制代码 
ostream& operator<<(ostream& out, Date& d1)
{
	out << d1._year << "年" << d1._month << "月" << d1._day << "日" << endl;
	return out;
}

这样就可以实现直接输入输出自定义类型了

后续进行测试就行，这里就不演示了

本文代码如下：

Date.h

cpp 复制代码 
#pragma once

#include<iostream>
using namespace std;

#include <assert.h>

class Date
{
	friend istream& operator>>(istream& in, Date& d1);
	friend ostream& operator<<(ostream& out, Date& d1);
public:
	bool CheckDate();
	Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1);
	void Print();
	int GetMonthDay(int year, int month)
	{
		assert(month > 0 && month < 13);
		static int GetMonthDayArray[13] = { -1,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
		if (month == 2 && ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0)))
		{
			return 29;
		}
		else
			return GetMonthDayArray[month];
	}
	//日期加减天数
	Date operator+(int day);
	Date& operator+=(int day);
	Date operator-(int day);
	Date& operator-=(int day);

	//日期比较大小
	bool operator>(const Date& d1) const;
	bool operator==(const Date& d1) const;
	bool operator!=(const Date& d1) const;
	bool operator<(const Date& d1) const;
	bool operator>=(const Date& d1) const;
	bool operator<=(const Date& d1)const;
	
	//日期的前置和后置加加
	Date& operator++();
	Date operator++(int);

	//日期减日期计算天数
	int operator-(Date& d1);
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

//输入和输出
istream& operator>>(istream& in, Date& d1);
ostream& operator<<(ostream& out, Date& d1);

Date.cpp

cpp 复制代码 
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include "Date.h"

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

void Date::Print()
{
	cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
}

Date& Date::operator+=(int day)
{
	_day += day;
	while (_day > GetMonthDay(_year, _month))
	{
		_month++;
		if (_month == 13)
		{
			_year++;
			_month = 1;
		}
		_day -= GetMonthDay(_year, _month);
		
	}
	return *this;
}

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

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

Date& Date::operator-=(int day)
{
	_day -= day;
	while (_day < 1)
	{
		_month--;
		if (_month < 1)
		{
			_month = 12;
			_year--;
		}
		_day += GetMonthDay(_year, _month);
	}
	return *this;
}

bool Date::operator>(const Date& d1)const
{
	if (_year > d1._year)
	{
		return true;
	}
	else if (_year==d1._year)
	{
		if (_month > d1._month)
		{
			return true;
		}
		else if (_month == d1._month)
		{
			return _day > d1._day;
		}
	}
	else
	{
		return false;
	}
}

bool Date::operator==(const Date& d1) const
{
	return _year == d1._year
		&& _month == d1._month
		&& _day == d1._day;
}

bool Date::operator<(const Date& d1)const
{
	return !(*this >= d1);
}

bool Date::operator>=(const Date& d1)const
{
	return (*this > d1 || *this == d1);
}

bool Date::operator<=(const Date& d1)const
{
	return (*this < d1 || *this == d1);
}

bool Date::operator!=(const Date& d1)const
{
	return !(*this == d1);
}

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

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

int Date::operator-(Date& d1)
{
	//假设法找小的日期
	int flag = 1;
	if (*this > d1)
	{
		Date tmp = *this;
		*this = d1;
		d1 = tmp;
		flag = -1;
	}
	int day = 0;
	while (*this != d1)
	{
		++*this;
		day++;
	}
	return day * flag;
}

bool Date::CheckDate()
{
	if (_month < 1 || _month > 12
		|| _day < 1 || _day > GetMonthDay(_year, _month))
	{
		return false;
	}
	else
		return true;
}

istream& operator>>(istream& in, Date& d1)
{
	cout << "请依次输入年月日：->";
	in >> d1._year >> d1._month >> d1._day;
	if (!d1.CheckDate())
	{
		cout << "非法日期！！！请重新输入" << endl;
	}
	return in;
}

ostream& operator<<(ostream& out, Date& d1)
{
	out << d1._year << "年" << d1._month << "月" << d1._day << "日" << endl;
	return out;
}
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