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前言
日期类的声明.h
日期类的实现.cpp
获取某年某月的天数
全缺省的构造函数
拷贝构造函数
打印函数
日期 += 天数
日期 + 天数
日期 -= 天数
日期 - 天数
前置++
后置 ++
前置 --
后置--
日期类中比较运算符的重载
<运算符重载
==运算符重载
!= 运算符重载
<=运算符重载
>运算符重载
>=运算符重载
=运算符重载
日期 - 日期
前言
在学习了类的6个默认成员函数后,我们现在动手实现一个日期类,以便巩固所学知识。
日期类的声明.h
#include<iostream>using namespace std;class Date{public:// 获取某年某月的天数int GetMonthDay(int year, int month);// 全缺省的构造函数Date(int year = 1, int month = 1,int day = 1); // 拷贝构造函数 // d2(d1) Date(const Date& d); // 赋值运算符重载 // d2 = d3 -> d2.operator=(&d2, d3) Date& operator=(const Date& d); // 析构函数 ~Date();//打印函数void Print()const;//<运算符重载bool operator<(const Date& d);//==运算符重载bool operator==(const Date& d);//!= 运算符重载bool operator!=(const Date& d);//<=运算符重载bool operator<=(const Date& d);//>运算符重载bool operator>(const Date& d);//>=运算符重载bool operator>=(const Date& d);// 日期+=天数Date& operator+=(int day);// 日期+天数Date operator+(int day);// 日期-=天数Date& operator-=(int day);// 日期-天数Date operator-(int day);// 前置++Date& operator++();// 后置++Date operator++(int);// 前置--Date& operator--();// 后置--Date operator--(int);//日期-日期 返回天数int operator-(const Date& d);private:int _year;int _month;int _day;};
日期类的实现.cpp
获取某年某月的天数
需要注意的地方有两点:
1️⃣为什么要用const static定义数组?
1.static:这意味着monthArray数组是一个静态局部变量。静态局部变量只在程序运行时初始化一次,并且它的生命周期将持续到程序结束,而不是每次函数调用时重新创建。在这个上下文中,这意味着无论这个GetMonthDay函数被调用多少次,monthArray数组都只会被初始化一次,提高了效率并节省了内存。
2.const 这表示monthArray数组是常量,其内容在定义后不可更改。由于数组存储的是每个月的天数,这是一个固定不变的数据(除了二月可能因闰年而变化),所以声明为const可以防止意外修改,并允许编译器进行一些优化。
2️⃣if判断条件要先写month == 2,判断是否是2月,接着才去判断是否是闰年。因为如果一个月不是二月,就没必要判断是否为闰年了。
图解:
int Date::GetMonthDay(int year, int month){const static int monthArray[13] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };if ((month == 2)// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12&& ((year % 4 == 0) && (year % 100 != 0) || (year % 400 == 0))){return 29;}return monthArray[month];}
综合起来,const static int monthArray[13]
表示一个存储每月天数的只读数组,在整个程序执行期间保持不变,而且在整个类内部可访问。这样设计既保证了数据的安全性,也提高了程序的运行效率。
全缺省的构造函数
注意:当函数的声明和定义分离时,我们给初始值的时候要在.h(声明)去给,不能放到.cpp(定义)去给
Date::Date(int year, int month, int day){_year = year;_month = month;_day = day;//检查日期是否合法if (month < 1 || month>12|| day<1 || day>GetMonthDay(year, month)){cout << "非法日期" << endl;exit(-1);}}
拷贝构造函数
Date::Date(const Date& d){ _year = d._year; _month = d._month; _day = d._day;}
打印函数
成员函数后面加上 const 关键字表示该函数不会修改类的任何成员变量(除了那些声明为mutable的成员)。这样的函数被称为“常量成员函数”。void Date::Print()const{cout << _year << "年" << _month << "月" << _day << "日" << endl;}
所以这个函数的作用:打印日期对象的信息,但并不改变日期对象的状态。
日期 += 天数
若_day加了整数以后,<=该月的最大天数,则不需要修改,直接返回该日期若_day加了整数以后,>=该月的最大天数,则用和之后的_day减去该月的最大天数,之后++_month如果_month==13,则需要++_year,把_month置为1。如果_month未满13,则重复第二步过程,直到不满足循环条件为止。Date& Date::operator+=(int day){if (day < 0){return *this -= (-day);}//_day是哪年哪月哪天的天数,day是要加的天数_day += day;while (_day > GetMonthDay(_year,_month)){ //加完之后的日期天数,减了该月应当有的天数,之后++_month_day -= GetMonthDay(_year, _month);++_month;if (_month == 13){++_year;_month = 1;}}return *this;}
注意:当需要加的天数为负数时,则需要复用-=运算符重载。
日期 + 天数
+和+=的区别在于,是否会改变操作数原本的值。
图解:
还有一点需要注意的是,日期+=天数的返回值是引用&返回,由上面的图解可以知道,+=操作符会改变操作数原来的值,所以+=运算符重载函数返回时,*this对象(传进来的初始值)出了函数作用域还在,没有被销毁,使用引用提高效率。
但是+运算符不一样,日期+天数不会改变原操作数的值,所以this指针指向的对象出了函数作用域就被销毁了,不能使用传引用返回。这时使用拷贝构造创建一个tmp对象,直接改变拷贝的那个对象tmp并返回,以传值返回的方式返回。
图解:
Date Date::operator+(int day){Date tmp(*this);// 拷贝构造tmp,用于返回tmp += day; // 复用operator+=return tmp;}
还有一点需要注意的是:为什么要用+复用+=,而不是+=复用+:
日期 -= 天数
对于-=运算符重载函数,进来先用初始值减掉要求的天数,若减去后得到的天数>0,则直接返回该日期。若减去后的天数<=0,则表明该日期不合法,需要调整,逻辑如下:
1.当_day<0时,--_month
2.若_month此时为0,则需要向年借位,--_year,并且重新把_month置为12,并将减去后得到的天数与该月应有的天数相加,除非_day>0,则需要像下图一样反复借位。
若_month不为0,只需要将减去后得到的天数与该月应有的天数相加,直到_day>0,否则循环上述条件。
3.最后需要返回*this,跟+=运算符同理,this指向的对象出了作用域还在,使用传引用返回。
Date& Date::operator-=(int day){if (day < 0){return *this += -(day);}_day -= day;while (_day <= 0){--_month;if (_month == 0){--_year;_month = 12;}_day += GetMonthDay(_year,_month);}return *this;}
注意:当需要减的天数为负数时,转而调用+=运算符重载函数。
日期 - 天数
和+运算符的重载类似,-运算符的重载可以直接复用上面的-=运算符重载函数的实现。
Date Date::operator-(int day){Date tmp(*this);// 拷贝构造tmp,用于返回tmp -= day;// 复用operator-=return tmp;}
注意:-=运算符的重载函数采用的是引用返回,而-运算符的重载函数的返回值是传值返回,因为 -运算符重载函数中的tmp对象出了函数作用域被销毁了,所以不能使用引用返回。
前置++
直接复用+=运算符的重载函数
Date& Date::operator++(){*this += 1;// 复用operator+=return *this;}
后置 ++
我们可以看出前置++和后置++的运算符重载是及其相似的,为了区分,给个int作为占位符也同样作为区分的标准,有参的是后置++,无参的为前置++。
Date Date::operator++(int){Date tmp(*this);// 拷贝构造tmp,用于返回*this += 1;// 复用operator+=return tmp;}
注意:后置++需要返回+1之前的值,调用拷贝构造创建的tmp对象保存++之前的初始值,接着再让this指向的对象+1,返回tmp(对象+1之前的初始值),由此我们可知返回时应用传值返回,不能用传引用返回(出了作用域tmp就销毁了)。
前置 --
无参的--为前置--,传引用返回,直接复用前面的-=运算符的重载函数。
Date& Date::operator--(){*this -= 1;// 复用operator-=return *this;}
后置--
有参的--为后置--,传值返回,直接复用前面的 -=运算符的重载函数。
Date Date::operator--(int){Date tmp(*this);// 拷贝构造tmp,用于返回*this -= 1;// 复用operator-=return tmp;}
日期类中比较运算符的重载
只需要实现<和==的运算符重载函数,其他的比较函数直接复用即可(赋值=运算符重载除外)。
<运算符重载
先判断_year是否小于d._year,条件为true,则判断_month是否小于d._month,对于_day同理。
这其中的继续条件是在年相等或者月相等的条件下,继而比较日是否小于,若不满足条件则返回false。
bool Date::operator<(const Date&d){if (_year < d._year){return true;}if (_year == d._year && _month < d._month){return true;}if (_year == d._year && _month == d._month && _day < d._day){return true;}else{return false;}}
==运算符重载
若年月日均相等则条件为真,其中一个不等就为false。
bool Date::operator==(const Date& d){return _year == d._year && _month == d._month &&_day == d._day;}
!= 运算符重载
这里复用了==运算符的重载函数,首先计算 *this == d
,即当前对象与传入对象 d
是否相等,然后对结果取反(!
),如果两者原本相等,则结果为假(false),表示不相等;如果不相等,则结果为真(true),同样表示不相等。
bool Date::operator!=(const Date& d){return !(*this == d);}
<=运算符重载
复用了<和==的运算符重载函数,条件为true只需满足其中一个即可
bool Date::operator<=(const Date& d){return *this < d || *this == d;}
>运算符重载
>,小于等于的反面为大于
bool Date::operator>(const Date& d){return !(*this <= d);}
>=运算符重载
>=,小于的反面为大于等于
bool Date::operator>=(const Date& d){return !(*this < d);}
=运算符重载
这个运算符重载特殊在于:上面的运算符返回值都是bool,而此运算符为传引用返回
Date& Date::operator=(const Date& d){if (*this != d){_year = d._year;_month = d._month;_day = d._day;}return *this;}
日期 - 日期
找到两个日期中的较大和较小者,然后通过不断递增较小的日期直到与较大的日期相等,计算出两者之间的天数差,并根据初始比较结果确定正负号。
int Date::operator-(const Date& d){Date max = *this;// 假设第一个日期较大Date min = d;// 假设第二个日期较小int flag = 1;// 此时结果应该为正值if (*this < d){// 假设错误,纠正max = d;min = *this;flag = -1;//改为负值}int n = 0;while (min!= max){++min;//较小的日期++++n;//相差的总天数}return n * flag;}
逻辑:
首先创建了两个临时变量 max
和 min
,将当前对象 *this
的值赋给 max
,传入参数 d
的值赋给 min
。初始化一个整型变量 flag
为1,这个标志位将在最后的结果中决定返回值的正负,表示是从max
日期到min
日期的方向。
判断当前对象 *this
是否小于传入参数 d
。如果是,则交换 max
和 min
的值,并将 flag
设置为 -1,这意味着我们要计算的是从较小的日期(min
)到较大的日期(max
)之间的天数差。
初始化一个计数器 n
为0,用于记录相差的天数。
使用一个循环来递增 min
直到它等于 max
。每次循环中,min
会增加一天,并且计数器 n
也会增加1,这样就统计出了从 min
到 max
所经过的天数。
循环结束后,返回 n * flag
。由于之前已经通过 flag
标记了方向,所以无论开始时是哪一天在前,都会得到正确的天数差。
?本文修改次数:0
?更新时间:2024年2月17日