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👉 专栏：《是C++，不是C艹》👈

前言：

恍惚间，已经两个月没更新了（；´д｀）ゞ我忏悔...

但C++的学习不能停止！这期带大家实践一波，手把手教大家实现一个Date类，以感受C++类的魅力

注：

你最好是学完了C语言，并学过一些初阶的数据结构。

(没有目录) ヽ(￣ω￣(￣ω￣〃)ゝ

Part1:一个引子

🌰我猜你用过倒数日:

🪄这其实是一种简单的日期机算器，用来计算某事件已经 / 还有多少天

那么我们搜索日期计算器会看到它的两大功能：

日期推算：

计算日期差：

❓那么这些功能是怎么实现的呢？

接下来就由我来带你揭开它的神秘面纱！

Part2:思路

1.日期推算

❓你想，先扔给你一个日期，再给你一个整数（正往后，负往前），你会怎么推算新日期？

简单情况：日相加，得到的日部分不超过当前月份的天数，就如 2023-8-21 与 1，得 2023-8-22 。

进位情况：日相加，得到的日部分超出当前月份的天数，给月进位，如 2023-8-21 与 12，得 2023-9-2；

另有月满13，需要月重置1，再给年进位，如 2023-8-21 与 133，得 2024-1-1

🚨注意还要考虑闰年 / 非闰年：闰年2月有29日非闰年2月有28日。

2.计算日期差

❓再想，扔给你两个日期，你怎么计算两者之间间隔了多少天？

你是不是这样想的：年先做差，月再做差，日再做差，然后都换算成日，最后相加？

嗯，这是很直接的思路，可以，但没必要。

✅这里提供另一种思路：

两个日期，必然有大有小（暂时忽略相等），找出较小者，让较小者往较大者增长，每次增加一日（++），加个计数器，计出来的就是两者的日期差。

或许你会感到麻烦，那你还是C语言的思维！

📢别忘了：C++是面向对象的语言！我们完全可以创建一个日期类来完成相关的计算和比较

Part3:实现

1.创建类

一个日期，包含年月日三个基本数据，这些不需要对用户公开，私有即可：

class Date
{
public:// todoprivate:int _year;int _month;int _day;
};

另外添加一些基本的方法：

先来解决最基础的问题：那就是每个月有几天

我们不妨来封装一个方法，来获取这个月里有几天：

int Date::GetMonthDay(int year, int month) // 年份是来判断是否是闰年的
{// 第一个元素无实际效用，但就能保证 下标 == 月数static int arr[13] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 }; // 一三五七八十腊...// 2月前提下再判断年的情况，减少消耗if (month == 2 && ((year % 4 == 0) && (year % 100 != 0) || (year % 400 == 0))) return 29;elsereturn arr[month];
}

构造：

Date::Date(int year, int month, int day)
{// 判断合法性 if (month > 0 && month < 13&& day > 0 && day < GetMonthDay(year, month)){_year = year;_month = month;_day = day;}else{cout << "非法日期" << endl;assert(false);}
}

这里可以给一个全缺省，不给数据就默认是这个日期，还蛮香~

Date(int year = 2008, int month = 1, int day = 1);

展示：

// 代码较短，在类中写就OK，不用跨文件了
void Print() const
{cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}

2.日期推算

⚔️我们期望得到这样的效果：

void DateTest1()
{Date d1(2023,8,21);Date d2 = d1 + 133;d1.Print();d2.Print();
}

👁️‍🗨️运行结果：

我们知道，普通的 + 是对整型，浮点型，字符型等内置类型起效的，而这里的 + 在 Date 和 int 之间起作用了，为甚？

没错，这就是C++大名鼎鼎的运算符重载！（其实 = 也重载了）

// 日期 + 天数
Date Date::operator+(int day)
{Date tmp(*this); // + 是不修改本身的！所以要先拷贝一份，最后返回的是拷贝修改后的内容tmp._day += day;// 月与年的进位while (tmp._day > GetMonthDay(tmp._year, tmp._month)){tmp._day -= GetMonthDay(tmp._year, tmp._month);tmp._month++;if (tmp._month == 13){tmp._year++;tmp._month = 1;}}return tmp;
}

// 赋值运算符重载
Date& Date::operator=(const Date& d) // 原内容无需修改，加const
{_day = d._day;_month = d._month;_year = d._year;return *this;
}

3.计算日期差

⚔️预期效果：

void DateTest3()
{Date d5(2023, 8, 21);Date d6(2004, 3, 30);cout << d5 - d6 << endl;cout << d6 - d5 << endl;
}

👁️‍🗨️运行结果：

很明显，这是重载了 - ，使得 - 能在两个 Date 类之间起作用

🗡️按照二趴提供的思路，写下这样的代码：

int Date::operator-(const Date& d) const
{Date max = *this;Date min = d;int flag = 1; // 巧妙的flag，调节最后结果的正负if (*this < d){max = d;min = *this;flag = -1;}int n = 0;while (min != max){++min;++n;}return n * flag;
}

🗡️我们发现，里面的 <, !=, ++ 都是需要针对 Date 进行重载的：

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

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

// 前置++
Date& Date::operator++()
{*this += 1; // 还需重载 +=return *this;
}// 日期+=天数
Date& Date::operator+=(int day) // += 需要修改本身
{_day += day;while (_day > GetMonthDay(_year, _month)){_day -= GetMonthDay(_year, _month);_month++;if (_month == 13){_year++;_month = 1;}}return *this;
}

经过一系列重载后，就可以达到计算日期差的效果咯！

Part4:其他功能

1.输入输出

❓在实现了两种主要的功能之后，既然把 Date 当作一个类了，那为甚马不能搞得像输入一个整数那样进行输入呢？

⚔️预期效果：

void DateTest4()
{Date d7;cin >> d7;cout << d7 << endl;
}

👁️‍🗨️运行结果：

🗡️没错，这需要将 cin 和 cout 进行重载：

istream& operator>>(istream& in, Date& d)
{int year, month, day;in >> year >> month >> day;if (month > 0 && month < 13&& day > 0 && day < d.GetMonthDay(year, month)){d._year = year;d._month = month;d._day = day;}else{cout << "非法日期" << endl;assert(false);}return in;
}

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

但是这样还不行，因为 cin 修改了私有的数据，哪有什么办法能让这个重载能访问私有的数据呢？

对，那就是友元！

可以在类中声明，这个重载是类的朋友，允许他访问私密~

friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);
friend istream& operator>>(istream& in, Date& d);

2.前置和后置

❓我们知道，++ / -- 是有前置和后置之分的，那么在重载中前置和后置又是怎么区分的呢？

这里就以 ++ 为例吧：

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

前置：先计算，后使用

后置：先使用，后计算

在实现中，后置事先拷贝了自身，返回的还是原来的值，做到了后计算；而前置直接修改自身，返回自身，做到了先计算；

在传参中，后置用 int 来与前置重载做区分，语法这样规定；

在返回值上，后置返回类型，前置返回引用。

源码在此

Date.h:

#pragma once
#include<iostream>
#include<cassert>
using namespace std;class Date
{friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);friend istream& operator>>(istream& in, Date& d);
public:// 获取某年某月的天数int GetMonthDay(int year, int month);void Print() const{cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;}// 全缺省的构造函数Date(int year = 2008, int month = 1, int day = 1);// 赋值运算符重载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) const;// ==运算符重载bool operator==(const Date& d) const;// >=运算符重载bool operator >= (const Date& d) const;// <运算符重载bool operator < (const Date& d) const;// <=运算符重载bool operator <= (const Date& d) const;// !=运算符重载bool operator != (const Date& d) const;// 日期-日期 返回天数int operator-(const Date& d) const;private:int _year;int _month;int _day;
};

Date.cpp:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Date.h"// 获取某年某月的天数
int Date::GetMonthDay(int year, int month)
{static int arr[13] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };if (month == 2 && ((year % 4 == 0) && (year % 100 != 0) || (year % 400 == 0)))return 29;elsereturn arr[month];
}// 全缺省的构造函数
Date::Date(int year, int month, int day)
{if (month > 0 && month < 13&& day > 0 && day < GetMonthDay(year, month)){_year = year;_month = month;_day = day;}else{cout << "非法日期" << endl;assert(false);}
}// 赋值运算符重载
Date& Date::operator=(const Date& d)
{_day = d._day;_month = d._month;_year = d._year;return *this;
}// <运算符重载
bool Date::operator<(const Date& d) const
{if (_year < d._year){return true;}else if (_year == d._year && _month < d._month){return true;}else if (_year == d._year && _month == d._month && _day < d._day){return true;}return false;
}// ==运算符重载
bool Date::operator==(const Date& d) const
{return _year == d._year&& _month == d._month&& _day == d._day;
}// >=运算符重载 d1 >= d2
bool Date::operator >= (const Date& d) const
{return !(*this < d);
}// >运算符重载
bool Date::operator > (const Date& d) const
{return !(*this <= d);
}// <=运算符重载
bool Date::operator <= (const Date& d) const
{return *this < d || *this == d;
}// !=运算符重载
bool Date::operator != (const Date& d) const
{return !(*this == d);
}// 日期+=天数
Date& Date::operator+=(int day)
{_day += day;while (_day > GetMonthDay(_year, _month)){_day -= GetMonthDay(_year, _month);_month++;if (_month == 13){_year++;_month = 1;}}return *this;
}// 日期+天数
Date Date::operator+(int day)
{Date tmp(*this);tmp._day += day;while (tmp._day > GetMonthDay(tmp._year, tmp._month)){tmp._day -= GetMonthDay(tmp._year, tmp._month);tmp._month++;if (tmp._month == 13){tmp._year++;tmp._month = 1;}}return tmp;
}// 日期-=天数
Date& Date::operator-=(int day)
{_day -= day;while (_day <= 0){_day += GetMonthDay(_year, _month);_month--;if (_month == 0){_year--;_month = 12;}}return *this;
}// 日期-天数
Date Date::operator-(int day)
{Date tmp = *this;tmp._day -= day;while (tmp._day <= 0){tmp._day += GetMonthDay(tmp._year, tmp._month);tmp._month--;if (tmp._month == 0){tmp._year--;tmp._month = 12;}}return tmp;
} // 前置++
Date& Date::operator++()
{*this += 1;return *this;
}// 后置++
Date Date::operator++(int)
{Date tmp = *this;*this += 1;return tmp;
}// 前置--
Date& Date::operator--()
{*this -= 1;return *this;
}// 后置--
Date Date::operator--(int)
{Date tmp = *this;*this -= 1;return tmp;
}// 日期-日期 返回天数
int Date::operator-(const Date& d) const
{Date max = *this;Date min = d;int flag = 1;if (*this < d) // C艹，多了个分号 -- bug 记录{max = d;min = *this;flag = -1;}int n = 0;while (min != max){++min;++n;}return n * flag;
}ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d)
{out << d._year << "年" << d._month << "月" << d._day << "日" << endl;return out;
}istream& operator>>(istream& in, Date& d)
{int year, month, day;in >> year >> month >> day;if (month > 0 && month < 13&& day > 0 && day < d.GetMonthDay(year, month)){d._year = year;d._month = month;d._day = day;}else{cout << "非法日期" << endl;assert(false);}return in;
}

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