【C++】：拷貝構造函數與賦值運算符重載的實例應用之日期類的實現

在這里插入圖片描述

C++實現日期類
├─屬性：
│  ├─年份
│  ├─月份
│  └─日期
├─方法：
│  ├─構造函數
│  ├─拷貝構造函數
│  ├─析構函數
│  ├─設置年份
│  ├─設置月份
│  ├─設置日期
│  ├─獲取年份
│  ├─獲取月份
│  ├─獲取日期
│  ├─判斷是否為閏年
│  ├─計算該日期是該年的第幾天
│  ├─計算該日期是星期幾
│  └─重載運算符（+、-、==、!=、<、>、<=、>=）

一、📚頭文件的聲明（Date.h）

🔑日期類的實現，將按以下聲明依次進行，其中因為Print函數比較短，直接放到類里面讓其變成內聯函數

#pragma once#include<iostream>
#include<assert.h>
using namespace std;class Date
{
public:Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1);void Print();int GetMonthDay(int year, int month);bool operator==(const Date& y);bool operator!=(const Date& y);bool operator>(const Date& y);bool operator<(const Date& y);bool operator>=(const Date& y);bool operator<=(const Date& y);int operator-(const Date& d);Date& operator+=(int day);Date operator+(int day);Date& operator-=(int day);Date operator-(int day);Date& operator++();Date operator++(int);Date& operator--();Date operator--(int);
private:int _year;int _month;int _day;
};

class Date
{
public:// 獲取某年某月的天數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;}// 全缺省的構造函數Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1);// 拷貝構造函數// d2(d1)Date(const Date& d);// 賦值運算符重載// d2 = d3 -> d2.operator=(&d2, d3)Date& operator=(const Date& d);// 析構函數~Date();// 日期+=天數Date& operator+=(int day);// 日期+天數Date operator+(int day);// 日期-天數Date operator-(int day);// 日期-=天數Date& operator-=(int day);// 前置++Date& operator++();// 后置++Date operator++(int);// 后置--Date operator--(int);// 前置--Date& operator--();// >運算符重載bool operator>(const Date& d);// ==運算符重載bool operator==(const Date& d);// >=運算符重載bool operator >= (const Date& d);// <運算符重載bool operator < (const Date& d);// <=運算符重載bool operator <= (const Date& d);// !=運算符重載bool operator != (const Date& d);// 日期-日期 返回天數int operator-(const Date& d);
private:int _year;int _month;int _day;
};

二、📚獲取天數的函數

🔑而我們實現日期類經常要用到某月有多少天，在這里先把獲得某月有多少天的函數實現出來。實現時先檢查傳參有沒有問題，在注意把數組設置成靜態的，出了作用域還能訪問,就不需要考慮每次調用函數建立棧幀后重新給數組分配空間的事情了，因為數組一直被存放在靜態區其次我們先判斷這個月是不是二月份，避免判斷某年是平年還是閏年一大堆操作后，發現月份不是二月份

int Date::GetMonthDay(int year, int month)
{assert(year >= 1 && month >= 1 && month <= 12);static int monthArray[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 monthArray[month];
}

三、📚Date的默認成員函數

🔑1.編譯器默認生成的構造函數不會處理內置類型，所以我們需要自己去寫構造函數，推薦全缺省的構造函數，編譯器對自定義類型會自動調用該類型的默認構造
🔑2.由于Date類的成員變量都是內置類型，所以析構函數不需要我們自己寫，因為沒有資源的申請。并且拷貝構造和賦值重載也不需要寫，因為Date類不涉及深拷貝的問題，僅僅使用淺拷貝就夠了

Date::Date(int year, int month, int day)
{_year = year;_month = month;_day = day;if (_year < 1 ||_month < 1 || _month > 12 ||_day < 1 || _day > GetMonthDay(_year, _month)){//assert(false);Print();cout << "日期非法" << endl;}
}

🔑用一個類初始化另外一個類

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

四、📚日期類的大小比較

🔑由于日期類的大小比較，均不涉及對自身的改變，對此，我們統一用const來修飾this指針，讓其變成const成員函數，減少代碼的出錯性

五、📚>運算符重載

🔑在這里我們找出所有日期a大于日期b的情況第一種：年比年大第二種：年相同月比月大第三種：年和月都相同日比日大再依次向下寫就完成了>的比較

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

六、📚==運算符重載

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

七、📚>= < <= !=對> ==的復用

// d1 != d2
bool Date::operator!=(const Date& y)
{return !(*this == y);
}bool Date::operator>(const Date& y)
{if (_year > y._year){return true;}else if (_year == y._year && _month > y._month){return true;}else if (_year == y._year && _month == y._month && _day > y._day){return true;}return false;
}bool Date::operator>=(const Date& y)
{return *this > y || *this == y;
}bool Date::operator<(const Date& y)
{return !(*this >= y);
}bool Date::operator<=(const Date& y)
{return !(*this > y);
}

八、📚日期類的計算

🔑日期類的連續賦值
在內置類型的適合我們經常有連續賦值的習慣，類似a1=a2=a3這種，而日期類也支持連續賦值的操作對此我們返回值不能寫void 而應該返回引用，我們可以減少拷貝，從而提高效率這是一名C/C++程序員的基本素養

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

🔑日期類的加法
+=運算符重載和＋對+=的復用
🔑+=實現的思路就是，實現一個循環，直到天數回到該月的正常天數為止，在循環內部要做的就是進月和進年，讓天數不斷減去本月天數，直到恢復本月正常天數時，循環結束，返回對象本身即可

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

🔑-=實現的思路就是，實現一個循環，直到天數變為正數為止，在循環內部要做的就是借月和借年，讓天數不斷加上上一個月份的天數，直到恢復正數為止，循環結束，返回對象本身

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

🔑前置++和后置++重載
后置++比前置++多一個參數int 同時后置返回的臨時變量不能添加引用同時兩個this都被改變了不加const修飾

++d1;
d1.operator++();
d1.Print();d1++;
d1.operator++(10);
d1.operator++(1);
d1.Print();
// ++d1
Date& Date::operator++()
{*this += 1;return *this;
}// d1++
Date Date::operator++(int)
{Date tmp(*this);*this += 1;return tmp;
}

🔑前置??和后置??重載

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

九、📚日期?日期重載

🔑日期類相減不需要日期本身，因此用const修飾。由于采用運算法求日期減去日期比較麻煩還好考慮差有幾年幾月甚至幾月中是否包括二月所以在這樣我們采用小日期自增的方式實現用一個變量n記錄

// d1 - d2
int Date::operator-(const Date& d)
{// 假設左大右小int flag = 1;Date max = *this;Date min = d;// 假設錯了，左小右大if (*this < d){max = d;min = *this;flag = -1;}int n = 0;while (min != max){++min;++n;}return n * flag;
}

十、📚日期類實現總代碼

#include "Date.h"Date::Date(int year, int month, int day)
{_year = year;_month = month;_day = day;if (_year < 1 ||_month < 1 || _month > 12 ||_day < 1 || _day > GetMonthDay(_year, _month)){//assert(false);Print();cout << "日期非法" << endl;}
}void Date::Print()
{cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
}bool Date::operator==(const Date& y)
{return _year == y._year&& _month == y._month&& _day == y._day;
}// d1 != d2
bool Date::operator!=(const Date& y)
{return !(*this == y);
}bool Date::operator>(const Date& y)
{if (_year > y._year){return true;}else if (_year == y._year && _month > y._month){return true;}else if (_year == y._year && _month == y._month && _day > y._day){return true;}return false;
}bool Date::operator>=(const Date& y)
{return *this > y || *this == y;
}bool Date::operator<(const Date& y)
{return !(*this >= y);
}bool Date::operator<=(const Date& y)
{return !(*this > y);
}int Date::GetMonthDay(int year, int month)
{assert(year >= 1 && month >= 1 && month <= 12);int monthArray[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 monthArray[month];
}// d1 += 100
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;
}Date Date::operator+(int day)
{Date tmp(*this);tmp += day;return tmp;
}
// 
// d1 += 100
//Date& Date::operator+=(int day)
//{
//	//Date d = *this + day;
//	//*this = d;
//
//	*this = *this + day;
//	return *this;
//}
//
//Date Date::operator+(int day)
//{
//	Date tmp(*this);
//
//	tmp._day += day;
//	while (tmp._day > GetMonthDay(tmp._year, tmp._month))
//	{
//		tmp._day -= GetMonthDay(tmp._year, tmp._month);
//
//		++tmp._month;
//
//		if (tmp._month == 13)
//		{
//			tmp._year++;
//			tmp._month = 1;
//		}
//	}
//
//	return tmp;
//}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-(int day)
{Date tmp(*this);tmp -= day;return tmp;
}// 21:13繼續
// ++d1
Date& Date::operator++()
{*this += 1;return *this;
}// d1++
Date Date::operator++(int)
{Date tmp(*this);*this += 1;return tmp;
}Date& Date::operator--()
{*this -= 1;return *this;
}Date Date::operator--(int)
{Date tmp(*this);*this -= 1;return tmp;
}// d1 - d2
int Date::operator-(const Date& d)
{// 假設左大右小int flag = 1;Date max = *this;Date min = d;// 假設錯了，左小右大if (*this < d){max = d;min = *this;flag = -1;}int n = 0;while (min != max){++min;++n;}return n * flag;
}

#pragma once#include<iostream>
#include<assert.h>
using namespace std;class Date
{
public:Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1);void Print();int GetMonthDay(int year, int month);bool operator==(const Date& y);bool operator!=(const Date& y);bool operator>(const Date& y);bool operator<(const Date& y);bool operator>=(const Date& y);bool operator<=(const Date& y);int operator-(const Date& d);Date& operator+=(int day);Date operator+(int day);Date& operator-=(int day);Date operator-(int day);Date& operator++();Date operator++(int);Date& operator--();Date operator--(int);
private:int _year;int _month;int _day;
};

#include "Date.h"void TestDate1()
{Date d1(2023, 10, 24);d1.Print();Date ret1 = d1 - 100;ret1.Print();Date ret2 = d1 - 10000;ret2.Print();Date ret3 = d1 + 100;ret3.Print();Date ret4 = d1 + 10000;ret4.Print();
}void TestDate2()
{Date d1(2023, 10, 24);d1.Print();// 語法設計，無法邏輯閉環，那么這時就只能特殊處理// 特殊處理++d1;d1.operator++();d1.Print();d1++;d1.operator++(10);d1.operator++(1);d1.Print();
}void TestDate3()
{Date d1(2023, 10, 24);d1.Print();Date d2(2024, 5, 5);d2.Print();Date d3(2024, 8, 1); d3.Print();cout << d2 - d1 << endl;cout << d1 - d3 << endl;}void TestDate4()
{Date d1(2023, 10, 24);d1 += -100;d1.Print();
}int main()
{TestDate4();return 0;
}