C++新旅程：日期类的实现

原创

池央

修改于 2024-11-26 00:07:56

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Java面试宝典：MongoDB实战技巧作者：忆遂愿

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文章对 MongoDB 知识的全面阐述，质量很高。从基本概念、Java 驱动使用、数据操作、安全性能问题与解决、数据一致性事务处理，到数据模型设计、技术集成和存储图片优势等方面讲解详细、条理清晰，体现出作者深入的理解。

要实现一个日期类我们先考虑一下他有什么成员?

必须有的：年、月、日

一、构造函数

对于构造函数，由于 Date 类的成员类型均为内置类型，虽然编译器在某些情况下能够自动生成默认构造函数，但为了代码的清晰性和可控性，我们可以显式地编写一个全缺省的构造函数。如下所示：

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

通过这个构造函数，我们能够方便地创建 Date 类对象，并在创建时为年、月、日成员赋予初始值。如果在创建对象时没有提供参数，对象将被初始化为默认的日期（例如 0 年 1 月 1 日）。

接下来我们再来考虑下日期类一般会有什么方法？

二、析构函数

考虑到成员都是内置类型，不存在需要手动释放的资源，因此不需要显式地编写析构函数。编译器生成的默认析构函数足以处理这类情况，它会自动执行一些基本的清理工作，如释放对象占用的内存空间等。

三、拷贝构造函数

在拷贝构造函数方面，编译器会自动提供一个默认的拷贝构造函数。这个默认的拷贝构造函数能够完成简单的成员变量值的拷贝操作，对于 Date 类这种成员为内置类型的情况，通常能够满足基本需求。然而，如果我们希望自定义拷贝构造函数的行为，也可以显式地编写。其实现如下：

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

拷贝构造函数的名称与类名相同，它接受一个常量引用类型的参数，该参数为需要拷贝的源对象。在函数体内，将源对象的成员变量值逐一赋值给当前对象的相应成员变量，从而实现对象的拷贝。

四、获取某个月的具体天数

日期类通常需要一个方法来获取指定月份的天数。因为不同月份的天数有所不同，并且还需要考虑闰年的情况。以下是获取某个月具体天数的函数实现：

int Date::GetMonthDay(int year, int month)
{
	static int MonthDay[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 MonthDay[month];
	}
}

这里我们使用一个静态数组来存储每个月的天数信息，将数组长度设置为 13，以便数组下标能够与月份直接对应（其中下标 0 处的值 -1 可作为一种特殊标记或占位，无实际月份对应意义）。在函数中，首先判断是否为闰年的二月，如果是，则返回 29 天；否则，直接返回数组中对应月份的天数。

五、赋值运算符重载

编译器会自动生成默认的赋值运算符重载函数，但有时我们可能需要自定义其行为。显式实现赋值运算符重载函数时，需要注意一些关键要点。以下是其实现代码：

Date& Date::operator=(const Date& d)
{
	//检查自赋值
	if (this == &d)
	{
		return *this;
	}
	_year = d._year;
	_month = d._month;
	_day = d._day;
	return *this;
}

其返回值类型为类类型的引用，这样可以实现连续赋值操作（例如：a = b = c;）。形参为一个常量引用类型的参数，表示要赋值的源对象。在函数体中，首先进行自赋值检查，如果当前对象与源对象相同（即this指针指向的地址与源对象地址相同），则直接返回当前对象，避免不必要的赋值操作。然后，将源对象的成员变量值赋值给当前对象的成员变量，并最终返回当前对象的引用。

六、各种运算符重载

除了上述提到的运算符重载外，日期类还可能涉及其他运算符的重载，如日期的比较运算符（大于、小于、等于等）、日期的加减运算（例如计算两个日期之间的间隔天数，或者在某个日期上增加或减少一定天数得到新的日期）等。这些运算符重载的核心思想是复用已有的函数或方法，以提高代码的简洁性和可维护性。虽然这里不一一详细说明，但在实际实现中，可以根据具体的需求和逻辑进行设计与编写。

七、直接输入、输出日期

为了方便日期类对象的输入和输出操作，我们可以重载输入流运算符>>和输出流运算符<<。需要注意的是，它们并非日期类的成员函数，而是日期类的友元函数。友元函数的特点是可以访问类的所有成员，但由于它不属于类的成员函数，所以没有隐藏的this指针，因此需要传递两个参数。以下是其实现代码：

    friend ostream& operator<<(ostream& os, Date& d)
	{
		os << d._year << "/" << d._month << "/" << d._day << endl;
		return os;
	}
	friend istream& operator>>(istream& is, Date& d)
	{
		is >> d._year >> d._month >> d._day;
		return is;
	}

需要注意的是他们不是日期类的成员函数，而是日期类的友元函数，返回值类型前面加了关键字friend来修饰，注意友元函数虽然可以访问类的所有成员，但是由于他本身不是类的成员函数也就没有了隐藏的this指针，所以需要传两个参数.

八、具体代码

头文件

#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
	Date(int year = 0, int month = 0, int day = 0);
	// 拷贝构造函数
	// d2(d1)
	Date(const Date& d);

	// 获取某年某月的天数
	int GetMonthDay(int year, int month);

	// 赋值运算符重载
  // d2 = d3 -> d2.operator=(&d2, d3)
	Date& 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);

	// 后置--
	Date operator--(int);

	// 前置--
	Date& operator--();

	// >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-日期 返回天数
	int operator-(const Date& d);

	void print()const;
	// 析构函数(日期类无需清理资源，析构函数不必显示写）
	//~Date()
	//{
		//cout << "~Date()" << endl;
	//}
	friend ostream& operator<<(ostream& os, Date& d)
	{
		os << d._year << "/" << d._month << "/" << d._day << endl;
		return os;
	}
	friend istream& operator>>(istream& is, Date& d)
	{
		is >> d._year >> d._month >> d._day;
		return is;
	}
private:
	int _year, _month, _day;
};

函数的具体实现

#include"Date.h"
Date::Date(int year, int month, int day)
{
	_year = year;
	_month = month;
	_day = day;
}
Date::Date(const Date& d)
{
	_year = d._year;
	_month = d._month;
	_day = d._day;
}
// 赋值运算符重载
  // d2 = d3 -> d2.operator=(&d2, d3)
Date& Date::operator=(const Date& d)
{
	//检查自赋值
	if (this == &d)
	{
		return *this;
	}
	_year = d._year;
	_month = d._month;
	_day = d._day;
	return *this;
}
int Date::GetMonthDay(int year, int month)
{
	static int MonthDay[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 MonthDay[month];
	}
}
void Date::print()const
{
	cout << _year << "年" << _month << "月" << _day << "日" << endl;
}
// >运算符重载
bool Date::operator>(const Date& d)
{
	if (_year > d._year)
	{
		return true;
	}
	else if (_year == d._year)
	{
		if (_month > d._month)
		{
			return true;
		}
		else if (_month == d._month)
		{
			if (_day > d._day)
			{
				return true;
			}
		}
	}
	return false;
}

// ==运算符重载
bool Date::operator==(const Date& d)
{
	return _year == d._year && _month == d._month && _day == d._day;
}

// >=运算符重载
bool Date::operator >= (const Date& d)
{
	return (*this > d || *this == d);
}

// <运算符重载
bool Date::operator < (const Date& d)
{
	return !(*this >= d);
}

// <=运算符重载
bool Date::operator <= (const Date& d)
{
	return !(*this > d);
}

// !=运算符重载
bool Date::operator != (const Date& d)
{
	return !(*this == d);
}
// 日期+=天数
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;
}

// 日期+天数
Date Date::operator+(int day)
{
	Date tmp;
	tmp += day;
	return tmp;
}

// 日期-天数
Date Date::operator-(int day)
{
	Date tmp;
	tmp -= day;
	return tmp;
}

// 日期-=天数
Date& Date::operator-=(int day)
{
	_day -= day;
	while (_day <= 0)
	{
		_month--;
		if (_month == 0)
		{
			_month = 12;
			_year--;
		}
		_day += GetMonthDay(_year, _month);
	}
	return *this;
}

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

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

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

// 前置--
Date& Date::operator--()
{
	*this -= 1;
	return *this;
}
// 日期-日期 返回天数
int Date::operator-(const Date& d)
{
	Date max(*this);
	Date min(d);
	int flag = 1;
	int count = 0;
	if (*this < d)
	{
		flag = -1;
		max = d;
		min = *this;
	}
	while (min < max)
	{
		min++;
		count++;
	}
	return count * flag;
}

原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。

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