【C++】类和对象(中)—— 日期类的实现 | const成员函数

发布于:2022-10-13 ⋅ 阅读:(479) ⋅ 点赞:(0)

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一. show time 少年

继类和对象上篇中篇后,我们把这些学到的知识都用起来,来写一个日期类。下面我贴出头文件,能独立写完,算是真正弄懂了。所有要注意的小点我都写出来了,文章尽量呈现知其然知其所以然,let’s go

#include<iostream>
using namespace std;

class Date
{
public:
	//构造函数
	Date::Date(int year = 0, int month = 1, int day = 1);
	//析构函数、拷贝构造、赋值重载都不用写
	//Date(const Date& d)
	//{
	//	cout << "Date(const Date& d)" << endl;
	//}
	void Print();

	int getMonthDay(int year, int month);
	//运算符重载系列
	bool operator>(const Date& d);
	bool operator>=(const Date& d);
	bool operator<(const Date& d);
	bool operator<=(const Date& d);
	bool operator==(const Date& d);
	bool operator!= (const Date& d);

	// d1 += 100;
	Date& operator+=(int day);
	// d1 + 100;
	Date operator+(int day);
	// d1 -= 100;
	Date& operator-=(int day);
	// d1 - 100;
	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
	int operator-(const Date& d);
	// 今天是星期几?
	void PrintWeekday();
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

二. 基本接口

🐋默认成员函数

🎨构造函数

通过之前的学习,我们知道日期类是不需要写析构和拷贝构造函数,用默认生成的即可,我们只需要完成构造函数

//检查正确的日期
bool checkDate()
{
	if (_year >= 1
		&& _month>0 && _month<13
		&& _day>0 && _day <= GetMonthDay(_year, _month))
	{
		return true;
	}
	else
		return false;
}


//构造会频繁的调用,所以直接放在类里面定义作为inline
Date(int year = 2022, int month = 1, int day = 1)
{
	_year = year;
	_month = month;
	_day = day;

	if (!checkDate())
	{
		Print();
		cout << "刚构造的日期非法" << endl;
	}
}

输入天数的同时还要判断是否为非法日期:2021年10月90日,为了判断天数是否合理,我们引入了下一个接口,来获取某年某月的天数 ——

🎨拷贝构造函数

日期类的可以不用写,系统自动生成的即可完成,不懂的回去看看这篇博客:复习跳转

🐋获取某年某月天数

我们用数组来储存每个月的天数,第几月就对于多少天

  • 因为频繁的调用,数组设为静态的,节省空间
  • 只有2月的天数随着是否为闰年改变而改变
  • 对闰年的处理,先来判断month == 2(反过来就没这么好了,细节)
//获取某年某月的天数
int GetMonthDay(int year, int month)
{
	//静态:不用多次开空间
	static int days[13] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
	int day = days[month];
	//闰年:四年一闰、百年不闰、四百年再闰
	if (month == 2
		&& ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0)))//先判断是否2月
	{
		day += 1;
       }
	return day;
}

三.一系列运算符重载

⚡+=、+、++

🌍日期+=天数

2022年10月12日 +200天,但顺着我们正常的计算思维,列写几个例子,其实很简单。✅它其实就是一个不断进位的过程,天满了往月进;月满了往年进、月归1

在这里插入图片描述

//d2 += d1 += 100   连续加等,有返回值
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;//d1没销毁,可以传引用返回
}
  • 注意我们这里改变了实现的是+=,而不是+,因为改变了day ——
int i = 100;
i + 100;

此处i的值并不会变,那该怎么样实现+的重载呢,很简单给它来一个临时对象

🌍日期+天数

  • 拷贝构造一个临时变量,避免对d的改变
  • 巧妙复用 +=
// d1 + 100   不能改变d1
Date Date::operator+(int day)
{
	Date tmp = (*this);//拷贝构造一个
	tmp += day;// tmp.operator(&tmp,)

	return tmp;
}

🌍前置++、后置++

前置++和后置++都是一元运算符,为了让前置++与后置++形成能正确重载
C++规定:后置++重载时多增加一个int类型的参数,但调用函数时该参数不用传递,编译器自动传递

  • 🔥注意:判断是否是传引用返回or传值返回:是要根据实现逻辑的不同,看你返回的对象,出了作用域被没被销毁,分析出来加上的,当然熟练了就直接写了

🎨前置++

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

🎨后置++

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

他们在编译器眼里会转化成:

Date d1(2022,10,12)
++d1;//d1.operator(&d1)
d1++;//d2.operator(&d1, 1)
  • 如果是对于自定义类型,建议使用前置++。这是因为前置++,我们可以传引用返回;后置++,拷贝构造临时对象加上传值返回,要拷贝构造两次(传参构造一次、返回值构造一次),效率低下

⚡+=、+、++

哎呀有了之前的知识铺垫,后面的不就信手拈来? 哈哈别太自信

🌍日期 -= 天数

怎么样减呢?根据加的思路差不多,不够找月借,再不够找年借

在这里插入图片描述

注:

  • 天数 <= 0都不合法,要借位
  • 注意我们借到的天数是上一个月的天数(这与“加”不同,“加”获取的是本月天数)
  • 到达边界时,我们是先把月置12,再对天数处理
Date& Date::operator-=(int day)
{
	_day -= day;
	while (_day <= 0)
	{
		--_month;
		if (_month == 0)
		{
			--_year;
			_month = 12;
		}

		_day += GetMonthDay(_year, _month);
	}
	return *this;
}

❌这时候问题就来了,万一我们输入的天数是负数怎么办?

我们则需要把它单独拿出来处理,-=day 等价于 +=(-day),加一个负数不就等于减一个整数

在这里插入图片描述
同样的刚刚我们实现的+=运算符重载函数也需要同样处理,代码如下 ——

//+=
Date& Date::operator+=(int day)
{
	if (day < 0)
	{
		return *this -= -day;
	}

	_day += day;
	while (_day > GetMonthDay(_year, _month))
	{
		_day -= GetMonthDay(_year, _month);
		++_month;
		if (_month == 13)
		{
			_year++;
			_month = 1;
		}
	}
	return *this;//d1没销毁,可以传引用返回
}
//-=
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;
}

🌍日期 - 天数

照常复用即可

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

🌍前置–、后置–

注意点和前置++一样

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

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

⚡一堆比较== 、!=、>、>=、<、<=

任何一个类,只需要写一个 > == 重载 或者 < == 即可,剩下比较运算符复用即可

//d1 > d2
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;
	}
}
// ==
bool Date::operator==(const Date& d)
{
	return _year == d._year
		&& _month == d._month
		&& _day == d._day;
}

下面开始疯狂的复用吧

// d1 != d2
bool Date::operator!=(const Date& d)
{
	return !(*this == d);
}
//d1 >= d2
bool Date::operator>=(const Date& d)
{
	return (*this == d) || (*this > d);
}
// d1 < d2
bool Date::operator<(const Date& d)
{
	return !(*this >= d);
}
//d1 <= d2
bool Date::operator<=(const Date& d)
{
	return !(*this > d);
}

四.日期-日期

这里我们计算一个我们离实习的时间吧

//日期-日期
// offerDay - today =>offerDay.operator(&offerday,today);
int Date::operator-(const Date& d)
{
	int flag = 1;//防止天数为负
	Date max = *this;//晚
	Date min = d;//早
	if (*this < d)
	{
		max = d;
		min = *this;
		flag = -1;
	}

	int day = 0;
	while (min != max)
	{
		++min;
		++day;
	}
	return  day* flag;
}

在这里插入图片描述

五、计算星期几

void Date::PrintWeekday()
{
	Date start(1900, 1, 1); //查询得星期一
	int count = *this - start;
	cout << "星期" << ((count % 7) + 1) << endl;
}

六、const成员

举例:

在这里插入图片描述

同理:d2 < d1 也会出错
在这里插入图片描述

于是C++增加了const成员函数,实际修饰this指针,保护this指向的内容不被修改,即不能对任何类成员进行修改

class Date
{
public:
	void Display() const
	{
		cout << "year:" << _year << endl;
		cout << "month:" << _month << endl;
		cout << "day:" << _day << endl << endl;
	}

private:
	int _year; 
	int _month; 
	int _day; 
};

int main()
{
	Date d1;
	d1.Display(); //权限缩小

	const Date d2;
	d2.Display(); //权限不变
	return 0;
}

在这里插入图片描述

const Date* const this 
  • 第一个const修饰:this指针指向的内容
  • 第二个const修饰:this指针本身不能被修改

也就是说const对象和非const对象都可以调用这个成员函数

七、取地址及const取地址操作符重载

这两个函数意义不大

这两个默认成员函数一般不用重新定义 ,编译器默认会生成的就足够用了

class Date
{ 
public :
   Date* operator&()
   {
     return this ;
   }
   const Date* operator&()const
   {
     return this ;
   }
private :
   int _year ; // 年
   int _month ; // 月
   int _day ; // 日
};

这两个运算符一般不需要重载,使用编译器生成的默认取地址的重载即可,只有特殊情况,才需要重载,比如想让别人获取到指定的内容

八、实现代码

🎉Date.cpp

#define _CRT_SECURE_NO_WAENINGS
#include "Date.h"

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


//任何一个类,只需要写一个 > == 重载 或者 < == 即可,剩下比较运算符复用即可
bool Date::operator==(const Date& d)
{
	return _year == d._year
		&& _month == d._month
		&& _day == d._day;
}

// d1 != d2
bool Date::operator!=(const Date& d)
{
	return !(*this == d);
}
//d1 > d2
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;
	}
}
//尽可能的去复用
bool Date::operator>=(const Date& d)
{
	return (*this == d) || (*this > d);
}
bool Date::operator<(const Date& d)
{
	return !(*this >= d);
}
bool Date::operator<=(const Date& d)
{
	return !(*this > d);
}

// d1 + 100
Date Date::operator+(int day)
{
	Date tmp = (*this);
	tmp += day;

	return tmp;
}

//d2 += d1 += 100   连续加等,有返回值
Date& Date::operator+=(int day)
{
	if (day < 0)
	{
		return *this -= -day;
	}

	_day += day;
	while (_day > GetMonthDay(_year, _month))
	{
		_day -= GetMonthDay(_year, _month);
		++_month;
		if (_month == 13)
		{
			_year++;
			_month = 1;
		}
	}
	return *this;//d1没销毁,可以传引用返回
}


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


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;
}


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

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

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

//日期-日期
// offerDay - today =>offerDay.operator(&offerday,today);
int Date::operator-(const Date& d)
{
	//假设
	int flag = 1;//防止天数为负
	Date max = *this;//晚
	Date min = d;//早
	if (*this < d)
	{
		max = d;
		min = *this;
		flag = -1;
	}

	int day = 0;
	while (min < max)
	{
		++min;
		++day;
	}
	return  day* flag;
}

void Date::PrintWeekday()
{
	Date start(1900, 1, 1); //查询得星期一
	int count = *this - start;
	cout << "星期" << ((count % 7) +1) << endl;
}

🎉Test.cpp

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include "Date.h"

void test1()
{
	Date d1(2002, 3, 7);
	d1.Print();

	Date d2(2022, 2, 29);
}

//测试+、+=、++
void test2()
{
	Date d1(2022, 1, 16);
	/*Date ret = d1 + 100;
	ret.Print();*/

	//Date d2(2022, 1, 16);
	//d2 += 100;
	//d2.Print();

	//++d1;
	d1++;
}

//测试这一堆运算符重载函数
void test3()
{
	
	Date d1(2002, 3, 7);
	Date d2(2002, 2, 19); //missing lmyy
	Date d3(2002, 3, 7);

	cout << (d1 == d3) << endl;
	cout << (d1 >= d2) << endl;
	cout << (d1 < d3) << endl;
	cout << (d1 <= d2) << endl;
	cout << (d1 != d3) << endl;

}

// 测试-,-=,--
void test4()
{
	Date d1(2022, 1, 10);
	Date d2(2022, 2, 19);

	Date ret2 = d2 - 60;
	ret2.Print();

	d1 -= 10;
	d1.Print();

	/*--d2;
	d2--;*/
}

//测试日期 - 日期,星期几
void test5()
{
	Date today(2022,1,23);
	Date offerDay(2022, 9, 1);
	cout << (offerDay - today) << endl;
	today.PrintWeekday();
}

int main()
{
	//test1();
	//test2();
	//test3();
	//test4();
	test5();
	return 0;
}

📢写在最后

英雄联盟世界赛要准备开打了,有爱看的兄弟吗?

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