【C++修炼之路】类与对象实战：实现一个日期类

f狐o狸x

发布于 2025-03-08 09:49:22

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经过前面两篇文章的学习，相信聪明的你应该已经初步了解类与对象了，现在我们将一起实现一个日期类，进一步加深我面对类的理解。

在软件开发中，日期和时间的处理无处不在，从日程管理到金融计算，从数据分析到天气预报，日期类的设计都是开发者必须面对的挑战。在本文中，我们将从零开始，一步步实现一个功能完备的日期类。无论你是C++新手，还是想巩固面向对象编程基础，这个项目都会让你收获满满。

一、日期类的核心功能

想象一下：如果你要实现你手机里的日历这个app，它应该有些什么功能呢？

我认为主要功能如下：

日期合法性校验
日期加减（支持天数、月数、年数）
日期差计算
重载运算符（+, -, ==, << 等）
星期的计算与格式化输出

二、日期类的定义

要想实现上面的功能，我们需要三个内部成员来表示日期（年、月、日），在通过各种函数来实现各种功能

class Date
{
	//友元声明
	friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d);
	friend istream& operator>>(istream& _cin, Date& d);

public:
	//构造函数
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1);

	//拷贝构造函数
	Date(Date& d)
	{
		_year = d._year;
		_month = d._month;
		_day = d._day;
	}

	//打印日历
	void PrintCalendar()
	{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}

	//操作符重载
	bool operator<(const Date& x) const;
	bool operator==(const Date& x) const;
	bool operator<=(const Date& x) const;
	bool operator>(const Date& x) const;
	bool operator>=(const Date& x) const;
	bool operator!=(const Date& x) const;
	// 获取某年某月的天数
	int GetMonthDay(int year, int month);

	Date& operator+=(int days);
	Date operator+(int days);
	Date& operator-=(int days);
	Date operator-(int days);
	Date& operator++();
	Date operator++(int);
	Date& operator--();
	Date operator--(int);

// 日期类成员
private:
	int _year;  // 年
	int _month; // 月
	int _day;   // 日

};

三、实现日期类比较大小

比较两天日期的大小我们用重载函数 bool operate<(const class& Date) const 和 bool operator==(const Date& x) const两个重载函数完成，剩下的可以用这两个表示

bool Date::operator<(Date& d)
{
	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;
	else
		return false;
}

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

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

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

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

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

四、日期类加减

想完成日期类的加减，其实就是把日期里的天数都合法化，大于这个月的天数，就加一个月，日期小于等于0，就减少一个月，当月份加到13的时候，就重置为1，年份加1，同理，当月份减少到0的时候，就置为12，年份减1。这里我们还需要写一个函数来获取这个月的天数有多少天（主要是判断是否为闰年闰月，如果是就返回29天，其他就正常返回）

int Date::GetMonthDay(int year, int month)
{
	int days[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;
	return days[month];
}

Date& Date::operator+=(int days)
{
	_day += days;
	while (_day > GetMonthDay(_year, _month))
	{
		_day -= GetMonthDay(_year, _month);
		_month++;
		if (_month == 12)
		{
			_year++;
			_month = 1;
		}
	}
	return *this;
}

Date Date::operator+(int days) const
{
	Date tmp = (*this);
	tmp += days;
	return tmp;
}

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

Date Date::operator-(int days) const
{
	Date tmp = *this;
	tmp -= days;
	return tmp;
}

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

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

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


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

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

五、输入输出日期

这里需要用到友元函数，才能将按我们的习惯把日出输出出来

ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d)
{
	_cout << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day ;
	return _cout;
}

istream& operator>>(istream& _cin, Date& d)
{
	_cin >> d._year >> d._month >> d._day;
	return _cin;
}

六、附带功能

完成这些之后，我们可以通过库函数<ctime>去获得当天的日期，然后做一份倒计时出来

void TestCalendar1()
{
	Date d1,d2;
	d1.GetTodayData();
	cout << "今天是：" << d1 << endl;
	cout << "请输入蓝桥杯日期：" ;
	cin >> d2;
	cout << "距离蓝桥杯还有" << (d2 - d1) << "天，加油吧骚年" << endl;
}

int main()
{
	TestCalendar1();
	return 0;
}