【C++小项目】实现一个日期计算器

目录

Ⅰ. 引入

Ⅱ. 列轮廓

Ⅲ. 功能的实现

构造函数

判断是否相等 == | !=

➡️==:

➡️!=:

判断大小 > | >= | < | <=

➡️>：

➡️<=：

➡️>=：

➡️<：

加减天数 + | += | - | -=

➡️+=：

➡️+：

➡️-：

➡️-=：

自增/自减 ++ | --

➡️前置++

➡️后置++

➡️前置--

➡️后置--

日期减日期

➡️Way1（推荐）

➡️Way2（ 这个思路繁杂很多）

Ⅰ. 引入

本篇我们用C++来实现一个日期计算器。

想知道迄今为止你在地球上一共度过了多少天吗？距离寒假还有多少天呢？一百天后会是几月几号呢？

解开这些问题的答案，只需来写一个日期计算器~👻

日期计算器是C++入门以来的第一个小项目，亲自实践一遍，我们在C++上的经验值将⬆️⬆️⬆️

🚩我们将分三步：

Step1：在头文件中把日期类的大体轮廓列出来

Step2：把声明的功能一一实现

Step3：逐个测试。我们写一点，测一点。

这样，就可顺利把日期计算器写出个七七八八。

在遇到较复杂的算法时，我会提供思路。

至于某些锦上添花的功能，我们后续想到了，再添上去。

Ⅱ. 列轮廓

🤔我们先来定义一个日期类，同时看看要实现哪些功能：

#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
​
class Date {
public:Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1);  //构造函数：用于初始化
​void Print();   //打印日期，便于测试
​//功能的具体实现bool operator==(const Date& d);  //判断俩date是否相等bool operator!=(const Date& d);  
​bool operator>(const Date& d);    //date间比较大小bool operator>=(const Date& d);bool operator<(const Date& d);bool operator<=(const Date& d);
​Date operator+(int day);     //加(减)天数，今夕是何年Date& operator+=(int day);Date operator-(int day);Date& operator-=(int day);
​Date& operator++();     //date的自增/自减Date operatoe++(int);Date& operator--();Date operatoe--(int);
​int operator-(const Date& d);  //算两个date间差多少天
​
private:int _year;int _month;int _day;
};

Ⅲ. 功能的实现

构造函数

➡️我们实现一个全缺省的构造函数：

class Date{
public:Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1) {  _year = year;_month = month;_day = day;}private:int _year;int _month;int _day;
}

每次实例化出一个对象，都要调用构造函数，调用频率非常高。

所以，我们干脆就把这短短的几行定义在类里，做内联函数。

❓你可能会疑惑：为啥_year可以直接拿来用，不需要this->year嘛？

后者当然可以写，但没必要。因为我们在使用类的成员函数or成员变量时，this指针会默认加上的。

我们就不用一一手动加啦✌

Print

➡️Print，写在Date.c里：

void Date::Print() {printf("%d-%d-%d\n", _year, _month, _day);
}

❓为啥要加Date::呢？

要知道，类定义了一个全新的作用域。类里类外，是有一层屏障的。

正因为类域的存在，我们不能直接从外部访问类的成员。

因此，把成员函数拿到类外定义时，要指明作用域，即加上Date::

❓我们不是学了cout嘛，为啥不直接cout输出，还得用printf？

这个问题我们先保留着，下一趴再讲。🤪

🔬🧪这俩函数先测试一波：

void Test1() {Date d1(2023, 8, 23);Date d2;d1.Print();d2.Print();
}
int main()
{Test1();return 0;
}

结果：

判断是否相等 == | !=

➡️==:

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

➡️!=:

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

有没有发现，其实我们只实现了==，

写!=时直接套用了==的功能，这叫做复用。

复用可以减少工作量，提高代码的重用性。

❓为啥只有一个形参？

其实有两个形参：第一个形参是隐形的：this指针。只有第二个形参可见。

“d1!=d2; ” 就相当于在调用函数 “d1.operator!=(d2); ”

此函数的this指针指向d1，形参的d即d2。

🔬🧪测试一下：

void Test2() {Date d1(2023, 8, 23);Date d2(2000, 1, 1);if (d1 != d2) {cout << "unequal"<<endl;}
}
int main()
{//Test1();Test2();return 0;
}

结果：

判断大小 > | >= | < | <=

日期的大小，听着蛮抽象。其实就是日期的先后：2023年1月1日比2000年1月1日要大（后）。

➡️>：

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

这种算法的思路是：

写完>，先不急着写<，因为>的对立面是<=，那我们可以把这段代码复用到<=👻

➡️<=：

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

➡️>=：

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

➡️<：

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

🔬🧪测试一下：

void Test3() {Date d1(2023, 8, 23);Date d2(2000, 1, 1);cout << (d1 > d2) << endl;cout << (d1 <= d2)<<endl;
}
​
int main()
{//Test1();//Test2();Test3();return 0;
}

结果：

加减天数 + | += | - | -=

➡️+=：

日期加天数要考虑进位的问题。我举个例子，先顺下思路：

2023-12-21往后推40天

61相比当月的31已经溢出了，

怎么判断是否溢出呢？

写个函数GetMonthDay()，取到每月的天数进行比对

GetMonthDay()实现如下：

int Date::GetMonthDay(int year, int month) {int days[13]={ 0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31};int ret = days[month];
​//考虑闰年的2月是29天的情况//闰年，要么能被4整除&&不能被100~；要么能被400整除
​if (month == 2&& (year % 4 == 0 && year % 100 == 0|| year % 400 == 0)) {ret += 1;}
​return ret;
}

☑️operator+=实现如下：

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

➡️+：

有了+=，+就直接复用~👻

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

🤔❓思考：为啥不能这样写？

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

因为：

➡️-：

加要考虑进位，减要考虑借位。

举例：2023-3-2 往前40天

思路：

🌀你可能有点晕：-38为什么要借2月的28？

可以把2023-3-2往前40天视为2023-3-0往前38天。

此时要借位，我们没法从3月借，因为它是空的。只能从2月借。

☑️实现：

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

➡️-=：

同样，复用🥰

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

🔬🧪测试一下：

void Test4() {Date d1(2023, 12, 21);   //+  +=Date d2(d1);(d1 + 40).Print();(d2 += 700).Print();Date d3(d1);   //-  -=Date d4(2023, 3, 2);(d3 -= 400).Print();(d4 - 40).Print();
}

结果：

自增/自减 ++ | --

我们用参数占位来区分前置/后置++：

前置：operator++( )

后置：operator++( int )

❓前置++和后置++的区别是什么？

这俩都能实现自增，但返回值不同。

前置：++d; 先加加，再使用。返回的是加加后的值。

后置：d++;先使用，再加加。返回的是加加前的值。

假设d=0，d++：返回1，d=1

++d：返回0，同时实现自增，d=1

所以说，后置加加是不能引用返回的。而前置可以。

➡️前置++

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

➡️后置++

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

➡️前置--

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

➡️后置--

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

🔬🧪测试一下：

void Test5() {Date d1(2023, 1, 1);   //++Date d2(d1);(++d1).Print();(d2++).Print();
​Date d3(2023, 1, 1);  //--Date d4(d3);(--d3).Print();(d4--).Print();
}

结果：

日期减日期

距离新年还有多少天呢？

Date(2024,1,1) - Date(2023,8,24) =❓天

➡️Way1（推荐）

我们刚刚不是写了好多功能嘛，复用起来~👻

实现：

int Date::operator-(const Date& d) {Date More = *this;  //先把date标个大小Date Less = d;
​if (Less > More) {More=d;Less=*this;}
​int count = 0;    //用计数法算差值while (Less<More) {Less++;    //复用🥰👻count++;}
​int flag = 1;      //我们不知道是大-小or小-大if (More == d) {    //为了区分结果的正负，引入flagflag = -1;  }
​return count*flag;
}

这种方法虽然思路简单，但是深度复用了代码，效率会下降。

➡️Way2（ 这个思路繁杂很多）

（❗这个方法效率会⬆️，但是较复杂，可略过不看！）

Q: 2023-2-13到2024-1-15，要过多少天？、

思路：

Step1：把月、日转化成总天数；

Step2：年与年之间相减，天与天之间相减

Step3：全化成天

实现：

Step1 我们先写一个把月、日转换成天数的函数ConverttoDay( )

如下：

int Date::ConverttoDay(int year, int month, int day) {int MonthtoDay = 0;month -= 1;
​while (month) {MonthtoDay += GetMonthDay(year, month);month--;}
​int ret = MonthtoDay + day;return ret;
}

Step2 实现operator-函数

int Date::operator-(const Date& d) {//先判断日期的大小Date BigDate = *this;Date SmallDate = d;
​if (BigDate < SmallDate) {Date tmp = SmallDate;SmallDate = BigDate;BigDate = tmp;}
​//把月、日都转换成天int BigDay = ConverttoDay(BigDate._year, BigDate._month, BigDate. _day);int SmallDay = ConverttoDay(SmallDate._year, SmallDate._month, SmallDate._day);
​
​int RetofDay = BigDay - SmallDay;  //天之间相减，大天-小天int BigYear = BigDate._year;int SmallYear = SmallDate._year;
​//年之间相减，大年-小年int CountDay = 0;
​while (SmallYear < BigYear) {CountDay += 365;
​if (SmallYear % 4 == 0 && SmallYear % 100 != 0  //考虑闰年|| SmallYear % 400 == 0) {CountDay += 1;}
​SmallYear++;}
​//把两者的天数合一int ret = RetofDay + CountDay;
​int flag = 1;if (*this == BigDate) {flag = -1;}
​return flag * ret;
}

🔬🧪测试一下：

void Test6() {Date d1(2023, 8, 24);Date d2(2024, 1, 1);
​printf("%d\n", d2 - d1);
}

结果：

OK, 到这我们的日期计算器已经完成啦~🥰👻

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