[C++知识库]C++详解实现日期类的运算（默认成员函数的综合运用）

1.头文件

要点：
（1）声明成员函数与成员变量

（2）针对Date类，构造函数需要自己写，系统不会进行处理，析构函数、拷贝构造函数与赋值重载可以不用写

（3）构造函数的声明与函数，缺省值只能写一处，下面代码中，构造函数的缺省值已经存在，则在函数中不能再存在

（4）前置++与后置++的声明不一样，后置++会多一个int形参，这个形参没有作用，只是为了区分

（5）运算符重载的&：参考拷贝构造函数中的讲解要点

#include<iostream>

using namespace std;

class Date
{
public:
	//构造函数需要写，针对内置类型，会成随机数
	//析构函数、拷贝构造不用写，默认生成就行

	//函数的声明
	Date(int year = 0, int month = 1, int day = 1);

	void Print()
	{
		cout << _year << "年" << _month << "月" << _day << "日";
		cout << endl;
	}

	//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++  会加一个形参，没有意义，只是为了区分前置++
	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
	inline 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;
};

2.函数源文件

要点：
（1）每个月天数的存储：利用一个静态数组存储，每次出了函数，静态数组仍然存在，要调用时直接在静态存储区取，不用每次建立，提高效率

（2）判断闰年时的月份天数，先判断是否是2月，再判断是否是闰年，会提高不少效率

（3）把获取天数的函数设为一个内联函数，也能提高不少效率，获取天数是每次都会调用的，设为内联函数，提高速度

（4）此处的构造函数形参没有缺省值，与头文件中的构造函数有缺省值相对应

（5）检查日期的合法性，day <= GetMonthDay(year, month) 才合法

（6）日期+天数：
operator+=：进位，加上后所给的day值改变了
①加上后超过本月天数，月份+1
②若月份加上后大于12，则进位，年份+1，且月份置为1
另外：要考虑所给的day < 0的情况
operator+:加上后所给的day值不变
复用operator+=代码时，要创建一个新的对象来相加
（operator-= 与operator-情况与上面一致，只是operator-=是借位，减去的是上一个月的天数）

（7）前置++与后置++区别：返回值不一样，前置++返回++之后的值，后置++返回++之前的值

（8）运算符重载：写出operator>与operator==后，其余利用代码复用

（9）日期-日期 返回天数：不能直接相减
①假设一大一小，再比较，若比较与假设不一致，再交换值
②设立flag = 1,是不知道哪个值大或者小，最后可以化解出现负数的情况
③利用min与max不相等，逐渐相加，直到相等，因为中间会出现不同月份的天数，不好一个月一个月的相加

#include"date.h"

inline int GetMonthDay(int  year, int month)
{
	//数组存储每个月的天数
	static int dayArray[13] = { 0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };
	int day = dayArray[month];

	//判断闰年且是2月
	if (((month == 2) && (year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0)))
	{
		day = 29;
	}
	return day;
}

//缺省值在函数声明时已经给了，此处不再给出，两处地方只能存在一处
Date::Date(int year, int month, int day)
{
	//检查日期的合法性
	if (year >= 0 
		&& month > 0 && month < 13
		&& day > 0 && day <= GetMonthDay(year, month))
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	else
	{
		//严格来说，抛异常更好
		cout << "非法日期" << endl;
		cout << year << "年" << month << "月" << day << "日" << endl;
		//assert(false);
	}

}

//日期 + 天数
//若超过本月的天数，则和-本月的天数   月份+1
//若月份大于12，年数+1， 月份置为1
//直到天数合法为止

//日期+天数
Date& Date::operator+=(int day)
{
	if (day < 0)
	{
		*this -= -day;   //减一个负数，相当于加上一个正数
	}
	else
	{
		_day += day;
		//判断天数合法，不合法则进行循环
		while (_day > GetMonthDay(_year, _month))
		{
			_day -= GetMonthDay(_year, _month);   //减去当月的天数
			++_month;
			if (_month > 12)
			{
				++_year;
				_month = 1;
			}
		}
	}
	
	return *this;    //返回自己的天数
}

//日期 + 天数    日期本身是没变的
//利用上面+=代码的复用
Date Date::operator+(int day)
{
	Date ret(*this);   //创建一个对象另外来相加
	ret += day;
	return ret;
}

//日期-天数
//不合法，借本月的前一月的天数
// 日期-=天数
Date& Date::operator-=(int day)
{
	if (day < 0)
	{
		//_day += -day;
		判断天数合法，不合法则进行循环
		//while (_day > GetMonthDay(_year, _month))
		//{
		//	_day -= GetMonthDay(_year, _month);   //减去当月的天数
		//	++_month;
		//	if (_month > 12)
		//	{
		//		++_year;
		//		_month = 1;
		//	}
		//}

		//复用，利用上面+=的函数
		*this += -day;    //负数-负数=正数
	}
	else
	{
		_day -= day;
		while (_day <= 0)
		{
			--_month;
			if (_month == 0)
			{
				--_year;
				_month = 12;
			}
			_day += GetMonthDay(_year, _month);
		}
	}
	return *this;
}

// 日期-天数
Date Date::operator-(int day)
{
	Date tmp = *this;
	tmp -= day;    //tmp.operator-=(&tmp.day)
 	return tmp;
}


//前置++与后置++的区别：返回值不一样，前置++返回的是相加之后的值，后置++返回的是相加之前的值
// 前置++   
Date& Date::operator++()
{
	*this += 1;
	return *this;   //因为返回的值是没有消失的，直接可以用引用
}

// 后置++
Date Date::operator++(int)
{
	//返回的是相加之前的值，所以要创建一个对象保存
	Date ret = *this;
	*this += 1;
	return ret;
}

//和++一样
// 后置--
Date Date::operator--(int)
{
	Date ret = *this;
	*this -= 1;
	return ret;
}

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

// >运算符重载  d1 > d2   ->  d1.operator>(&d1,d2)
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;
}

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

// >=运算符重载
inline bool Date::operator >= (const Date& d)
{
	return  *this > d || *this == d;
}

// <运算符重载
bool Date::operator < (const Date& d)
{
	return !(*this > d || *this == d);
}

// <=运算符重载
bool Date::operator <= (const Date& d)
{
	return !(*this > d);
}

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

// 日期-日期 返回天数
int Date::operator-(const Date& d)
{
	Date max = *this;
	Date min = d;
	int flag = 1;
	if (*this < d)
	{
		min = *this;
		max = d;
		flag = -1;
	}

	int n = 0;  //计算min到max的之间差值
	while (min != max)
	{
		++min;
		++n;
	}

	return n * flag;   //如果n为负数，flag为-1，n为正数，flag为1
}

3.测试源文件

#include"date.h"

//检验日期合法性
void test1()
{
	Date d1(2021, 5, 25);
	d1.Print();

	Date d2(2021, 0, 0);
	//d2.Print();

	Date d3(2021, 2, 29);
	d3.Print();
}
//测试：日期 + / += 天数
void test2()
{
	Date d1(2021, 5, 25);
	d1.Print();

	d1 += 7;
	d1.Print();

	Date d2 = d1 + 100;  //d1本身是没有变，创建一个对象来接收
	d2.Print();
}
//测试 ：日期 - / -= 天数
void test3()
{
	Date d1(2021, 5, 27);
	d1.Print();

	d1 -= 100;
	d1.Print();

	Date d2(2021, 5, 27);
	d2 -= -100;
	d2.Print();
}

//测试前置++    后置++
void test4()
{
	Date d1(2021, 5, 27);
	d1.Print();  //5.27
	
	++d1;
	d1.Print();  //5.28

	Date ret1 = d1++;
	d1.Print();   //5.29    调用的是++这个函数，this指针传给了d1，导致d1实现了++
	ret1.Print();   //5.28   返回值，还没有+1
}

//测试前置--   后置--
void test5()
{
	Date d1(2021, 5, 27);
	d1.Print();    //5.27

	--d1;
	d1.Print();   //  5.26

	Date ret2 = d1--;
	d1.Print();    //5.25
	ret2.Print();   //5.26
}

//测试日期-日期
void test6()
{
	Date d1(2021, 5, 27);
	Date d2(2021, 12, 31);

	cout << d1 - d2 << endl;
	cout << d2 - d1 << endl;
}
int main()
{
	//test1();
	//test2();
	//test3();
	//test4();
	//test5();
	test6();
	return 0;
}