C++ 日历计算器的实现

创建一个日期类

年月日为类的成员变量，所以放到私有区域，又因为成员变量为内置类型，编译器自动生成的默认构造函数对其不做处理，所以需要我们显示定义一个构造函数，而析构函数、拷贝构造、赋值运算符重载函数，这三个函数编译器默认生成的已经够用了，所以不需要显示定义，（若对以上四种函数不了解的，可以看看博主的上一篇文章）

构造函数代码如下：

Date(int year = 2024, int month = 1, int day = 1)
{_year = year;_month = month;_day = day;
}

为保证所创建出来的对象是已经被初始化的，在显式定义构造函数时，参数就用全缺省

日期的类的代码：

class Date
{
public:Date(int year = 2024, int month = 1, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;}
private:int _year;int _month;int _day;
};

对运算符进行重载

对于日期来说，哪些运算符才是有意义的，有意义的我们才需要进行重载，如：日期±天数，是有意义的，两个日期的比较也是有意义的，日期-日期也是，而日期*日期显然是没意义的，所以，只需要实现比较运算符重载、±运算符重载、前置++，后置++运算符重载即可

• 实现比较运算符重载函数 ：<、>、<=、>=、==、!=

1. “<”运算符重载

实现该小于运算符重载，直接把全部小于的可能性全部找出来即可，先判断年，年小的日期就小，之后到月，再到日，代码如下：

bool operator<(const 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;}
}

2. "=="运算符重载

年月日全部相等就说明两个日期相等，代码如下：

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

3. “<=”运算符重载

前面实现了小于和等于的运算符重载，我们就可以复用它们的运算符重载来实现<=的运算符重载，代码如下：

 // d1 < d2// *this 就相当于d1,d就相当于d2
bool operator<=(const Date& d)
{return *this < d || *this == d;
}

复用已经实现的运算符重载来实现另一个运算符重载，显然更加的简便

4. “>”运算符重载

对小于等于取反即可，代码如下：

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

5. “>=”运算符重载

对小于取反即可，代码如下：

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

6.“!=”运算符重载

对等于运算符取反即可，代码如下：

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

总结小技巧：对于任何一个类，若实现比较运算符的重载，其实实现小于运算符重载和等于运算符重载，或者实现大于运算符重载和等于运算符重载即可，剩下的可以直接复用

• 实现±运算符重载函数

1. “+=”运算符重载

实现日期+=天数，使用的是进位法。先将日期中的天数与所要加的天数相加，再判断相加之后的天数是否大于该日期的月份的天数，不大于就返回，若大于了则把加起来所得的天数减去该日期月份的天数，再将月份进一位，进位之后判断进位后的月份是否超过了12月，若超过则将月份调到1月，年份进一位，重复以上过程，直到相加之后的天数小于月份的天数即可，画图板如下：

在判断天数是否大于对应月份的天数之前，我们首先得完成对该月份的天数的获取，获取的时候还要注意判断该年是否为闰年，是闰年2月份为29天，平年的2月为28天，获取月份天数的代码如下：

int GetMonthDay(int year, int month)
{assert(month > 0 && month < 13);static int montharray[13] = { -1,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };// 该函数调用频繁，用static将数组放入静态区中，调用时就不需要频繁创建数组if (month == 2 && ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0))){//是闰年return 29;}return montharray[month];
}

获取月份天数完成之后就可以根据上面的进位法实现+=运算符的重载，代码如下：

Date& operator+=(int day)
{_day += day;while (_day > GetMonthDay(_year, _month)){//先动天数_day -= GetMonthDay(_year, _month);++_month;if (_month == 13){_month = 1;++_year;}}return *this;
}

2. “+”运算符重载

实现+运算符，我们可以直接复用+=运算符重载，但要注意返回值，+=返回的是加之后的日期本身，而+返回的不是日期本身，返回的是另一个对象，相当于返回的对象 = 日期 + 天数，加之后的日期是不变的，所以在这里，需要用到拷贝构造，将日期拷贝给要返回的对象，然后再在返回的对象上进行+=的复用，代码如下：

Date operator+(int day)
{//拷贝构造，创建临时对象Date tmp = *this;tmp += day;return tmp;
}

3. “-=”运算符重载

实现日期-= 天数，用到借位法。日期上的天数减去要减掉的天数，减完之后判断，日期上的天数是否为负数，不是就直接返回；是负数就借上一个月的天数，将负的天数与借来的天数相加，月份得退一位，退一位之后判断月份是否小于1月，若小于则置为12月，年份退一位，如此重复以上过程，直到日期上的天数不为负数即可，画图板如下：

代码如下：

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

4. “-”运算符重载

有了上述的经验，实现减号运算符重载，就直接复用-=运算符重载即可，代码如下：

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

5. 前置“++”运算符重载

直接复用+=运算符即可，代码如下：

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

6. 后置“++”运算符重载

后置++的运算符重载函数的参数需要增加一个int类型，与前置++构成区分，还有就是，后置++返回的是++之前的值，代码如下：

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

前置–和后置–的运算符重载与++类似，就不多说了，会在源码中写出来

7. 日期-日期运算符重载

日期-日期，肯定有一个日期大，一个日期小，让小的日期一直++，直到小的日期与大的日期相等，中间加了多少次，就是相差的天数。用假设法判断日期的大小，先假设减号左边的日期大，右边的小，再进行判断是否如此

int operator-(const Date& d)
{Date max = *this;Date min = d;int flag = 1;if (*this < d){max = d;min = *this;flag = -1; // 小的减大的值为负数，所以flag置为-1}int count = 0;while (min != max){min++;count++;}return count * flag;
}

8. 流插入“<<”运算符重载

该运算符应重载为全局函数，若重载成成员函数的话，第一个参数为隐含的this指针，第二个参数为cout，调用时为对象<<cout显然不具有惯性和可读性，所以重载为全局函数时，就可以置cout为第一个参数了，要输出的对象为第二个参数，调用时为cout<<对象，cout的类型为ostream。还要满足连续输出的情况，所以返回的是cout，输出时的顺序是从左往右输出，在输出就可连续输出，与赋值运算符重载的连续赋值类似，但方向不同。重载成全局函数时，又涉及到了访问私有变量的问题，可以使用友元关键字friend来解决这个问题，在类中的公共区域对该函数做友元函数声名即可，代码如下：

class Date
{
public:friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);
private:int _year;int _month;int _day;
};
ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d)
{out << d._year << "年" << d._month << "月" << d._day << "日" << endl;return out;
}

9. 流提取“>>”运算符重载

与流插入重载类似，只不过流提取的类型为istream类型，代码如下：

 // 也需要友元函数声明
istream& operator>>(istream& in, Date& d)
{in >> d._year >> d._month >> d._day;return in;
}

代码

#include <iostream>
#include "Date.h"
#include <assert.h>
using std::cout;
using std::endl;class Date
{
public:friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);friend istream& operator>>(istream& in, Date& d);// 检查日期是否合法bool CheckDate(){if (_month < 1 || _month > 12 || _day < 1 || _day > GetMonthDay(_year, _month)){return false;}else{return true;}}Date(int year = 2024, int month = 1, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;if (!CheckDate()){cout << "日期非法：";cout << *this << endl;}}void Print(){cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;}bool operator<(const 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 operator==(const Date& d){return _year == d._year&& _month == d._month&& _day == d._day;}bool operator<=(const Date& d){return *this < d || *this == d;}bool operator>(const Date& d){return !(*this <= d);}bool operator>=(const Date& d){return !(*this < d);}bool operator!=(const Date& d){return !(*this == d);}int GetMonthDay(int year, int month){assert(month > 0 && month < 13);static int montharray[13] = { -1,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };// 该函数调用频繁，用static将数组放入静态区中，调用时就不需要频繁创建数组if (month == 2 && ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0))){//是闰年return 29;}return montharray[month];}Date& operator+=(int day){//防止+=的天数是个负数if (day < 0){*this -= -day;return *this;}_day += day;while (_day > GetMonthDay(_year, _month)){//先动天数_day -= GetMonthDay(_year, _month);++_month;if (_month == 13){_month = 1;++_year;}}return *this;}Date operator+(int day){//拷贝构造，创建临时对象Date tmp = *this;tmp += day;return tmp;}Date& operator-=(int day){if (day < 0){*this += -day;return *this;}_day -= day;while (_day <= 0){--_month;if (_month == 0){_month = 12;_year--;}_day += GetMonthDay(_year, _month);}return *this;}Date operator-(int day){Date tmp = *this;tmp -= day;return tmp;}Date& operator++(){*this += 1;return *this;}Date operator++(int){Date tmp = *this;*this += 1;return tmp;}Date& operator--(){*this -= 1;return *this;}Date operator--(int){Date tmp = *this;*this -= 1;return tmp;}int operator-(const Date& d){Date max = *this;Date min = d;int flag = 1;if (*this < d){max = d;min = *this;flag = -1;}int count = 0;while (min != max){min++;count++;}return count * flag;}private:int _year;int _month;int _day;
};
ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d)
{out << d._year << "年" << d._month << "月" << d._day << "日" << endl;return out;
}
istream& operator>>(istream& in, Date& d)
{while (1){cout << "请依次输入年月日->";in >> d._year >> d._month >> d._day;if (d.CheckDate()){break;}else{cout << "日期非法，请重新输入!" << endl;}}return in;
}