基于C++实现简单的日期计算机

引言

我们日常生活中可能会有一个烦恼。

今天几月几号？过n天后又是几月几号？某年某月某天和x年x月x天相差几天？你和男/女朋友的相识了几天？等等。这些问题好麻烦，我不想去算，所以我们的日期计算机也就油然而生了。

头文件的准备

头文件的声明代码：

#pragma once
#include<iostream>
#inclu<assert.h>
using namespace std;
class Date
{
public:
    // 获取某年某月的天数
    int GetMonthDay(int year, int month)
    {
        static int days[13] = { 0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31,30,31 };
        int day = days[month];
        if (month == 2 &&
            (year & 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0))
        {
            day += 1;
        }
        return day;
    }
    //打印函数
    void Print()
    {
        cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
    }
    // 全缺省的构造函数
    Date(int year = 1900, 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();
    // 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);
private:
    int _year;
    int _month;
    int _day;
};

函数代码的实现

1.某年某月天数的获取

第一个函数，我们定义在了头文件中

// 获取某年某月的天数
int GetMonthDay(int year, int month)
{
    assert(month > 0 && month < 13);
    static int DayA[13] = { 0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31,30,31 };
    int day = DayA[month];
    if (month == 2 &&
        (year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0))
    {
        day += 1;
    }
    return day;
}

这里我们直接建立一个数组，存储的是每月的天数。

第一个我们存储为0，毕竟第一个月我们没有经历满。

这里的数组我们前边加上了static，使其成为了全局变量。这里设置为全局变量是为了方便后边的使用/调用。

不要忽略了这里闰年的判定，最后返回我们的天数

2.全缺省的构造函数

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

这个函数就比较简单了，就是赋值。

值得注意的是：这里是源文件，我们在头文件声明是已经使用了缺省参数，所以在源文件中就不需要使用了。

3.拷贝构造函数

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

这个函数也比较简单，我们这里利用了this指针，所以传参只需要传递一个就可以了。也不过多讲解了。

4.七个运算符的重载

首先是==的重载

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

然后再写一个 < 的重载

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;
}

写完这两个后，我们后边其他的重载就好写了。

这里我们不需要再去写这种麻烦的代码，我们偷个懒，转换一下思路。利用前边这两个去写其他的重载函数

小于等于就是符合小于的同时也符合等于

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

大于就是不是小于等于 

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

大于等于就是不是小于 

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

不等于就是不是等于就可以 

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

赋值运算符重载

Date& Date::operator=(const Date& d)
{
    if (*this != d)
    {
        _year = d._year;
        _month = d._month;
        _day = d._day;
    }
    return *this;
}

这个我们在之前也讲解过，就不过多叙述了

5.四个日期计算函数

第一个：月份日期增加天数

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;
}

首先先获取天数

如果天数大于月份的天数，我们就减去当前月份的天数，然后让月份加一。如果月份大于13了，我们就让年去加一。

写完+=，那么+就会好写很多

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

这里我们也用到了+=的重载。

但这两个都是用来加天数的，两者有什么不同呢？

首先呢，第一个重载的是运算符+=的重载，他们的本质是在原有的基础上进行改变，改变了*this指针的值

举个例子

int main()
{
    Date d1(2024, 4, 24);
    d1 += 3;//这里的d1应该是2024/4/27
    d1.Print();
    return 0;
}

利用+=我们改变了d1原本的数值

再看一看+

虽然d1加了3，但是并没有改变d1原本的数值

总结：

• Date& Date::operator+=(int day)  他的返回类型是Date的引用们可以进行链式操作，调用+=，是在原有的基础上进行增加天数，会改变原有变量的数值。
• Date Date::operator+(int day) 他的返回类型是一个新的Date，需要去利用变量去接受。调用+，返还的对象实在原有的基础上进行增加得到结果，不会改变原有变量的数值

那么问题又来了？

我这里显示写出+=，然后再+中去调用+=。

那么如果我们先写出+后，再重在+=中去调用+会怎么样呢？？？

这里就直接说结论了 

不论是先写+=再写+，还是先写+再写+=，结果都是一样的，但是唯一不同的就是代码的书写量以及效率的高低。在这里我比较推荐我的写法，先写+=，再写+会提高一定的效率。

 写完+有关的，我们开始写-有关的

接下来是月份日期的减少

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

6.前置/后置的加加减减

这里需要注意的是，为了区分时前置和后置的区别，我们在传参时需要加入一个int

加入int参数的就是后置++

这里代码如下：

Date& Date::operator++()
{
    _day += 1;
    return *this;
}
Date Date::operator++(int)
{
    Date tmp(*this);
    _day += 1;
    return tmp;
}
Date& Date::operator--()
{
    _day -= 1;
    return *this;
}
Date Date::operator--(int)
{
    Date tmp(*this);
    _day -= 1;
    return tmp;
}

既然是加加就是day加一，这样的话我们也利用前边思路想法，前置我们利用引用去写，而后置我们不用引用，利用前边的运算符重载去写

7.计算两个日期之间的天数值

int Date::operator-(const Date& d)
{
    int flag = 1;
    Date max = *this;
    Date min = d;
 
    if (*this < d)
    {
        int flag = -1;
        max = d;
        min = *this;
    }
 
    int n = 0;
    while (min != max)
    {
        ++min;
        ++n;
    }
 
    return n * flag;
}

这个函数的逻辑也利用了假设法，其思路则是确定好大的日期后，让小的日期不断增加然后直至与大的日期相同。

讲解：

第一个点是确确定日期的大小。我们让max确保成为大日期，min确保成为小日期，这里就利用了假设法，设置完后，利用if语句，确保我们的判断是正确的，如果不正确就进行反转，并让flag成为-1。

第二个点就是计算两者之间差值的天数。我们通过循环，每次都让min不断增加，同时也见建立一个变量n，让它随着min增加，从而记录下两者之间的差值天数，最后n就是两者之间的差值。

第三个点就是返回值。我们这里的返回值最后需要乘上flag，其原因是，我们一开始我们让this指针为大日期，如果不对的话，就说明this指针的日期小，所以两者之间差值就是负的。

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