【C++小项目】实现一个日期计算器
目录
Ⅰ. 引入
Ⅱ. 列轮廓
Ⅲ. 功能的实现
构造函数
判断是否相等 == | !=
➡️==:
➡️!=:
判断大小 > | >= | < | <=
➡️>：
➡️<=：
➡️>=：
➡️<：
加减天数 + | += | - | -=
➡️+=：
➡️+：
➡️-：
➡️-=：
自增/自减 ++ | --
➡️前置++
➡️后置++
➡️前置--
➡️后置--
日期减日期
➡️Way1（推荐）
➡️Way2（ 这个思路繁杂很多）
Ⅰ. 引入
本篇我们用C++来实现一个日期计算器。
想知道迄今为止你在地球上一共度过了多少天吗？距离寒假还有多少天呢？一百天后会是几月几号呢？
解开这些问题的答案，只需来写一个日期计算器~
日期计算器是C++入门以来的第一个小项目，亲自实践一遍，我们在C++上的经验值将⬆️⬆️⬆️
我们将分三步：
Step1：在头文件中把日期类的大体轮廓列出来
Step2：把声明的功能一一实现
Step3：逐个测试。我们写一点，测一点。
这样，就可顺利把日期计算器写出个七七八八。
在遇到较复杂的算法时，我会提供思路。
至于某些锦上添花的功能，我们后续想到了，再添上去。
Ⅱ. 列轮廓
我们先来定义一个日期类，同时看看要实现哪些功能：
#pragma once
#include
using namespace std;
class Date {
public:
Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1); //构造函数：用于初始化
void Print(); //打印日期，便于测试
//功能的具体实现
bool operator==(const Date& d); //判断俩date是否相等
bool operator!=(const Date& d);
bool operator>(const Date& d); //date间比较大小
bool operator>=(const Date& d);
bool operator<(const Date& d);
bool operator<=(const Date& d);
Date operator+(int day); //加(减)天数，今夕是何年
Date& operator+=(int day);
Date operator-(int day);
Date& operator-=(int day);
Date& operator++(); //date的自增/自减
Date operatoe++(int);
Date& operator--();
Date operatoe--(int);
int operator-(const Date& d); //算两个date间差多少天
private:
int _year;
int _month;
int _day;
}; Ⅲ. 功能的实现
构造函数
➡️我们实现一个全缺省的构造函数：
class Date{
public:
Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1) {
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
}每次实例化出一个对象，都要调用构造函数，调用频率非常高。
所以，我们干脆就把这短短的几行定义在类里，做内联函数。
❓你可能会疑惑：为啥_year可以直接拿来用，不需要this->year嘛？
后者当然可以写，但没必要。因为我们在使用类的成员函数or成员变量时，this指针会默认加上的。
我们就不用一一手动加啦✌
➡️Print，写在Date.c里：
void Date::Print() {
printf("%d-%d-%d\n", _year, _month, _day);
}❓为啥要加Date::呢？
要知道，类定义了一个全新的作用域。类里类外，是有一层屏障的。
正因为类域的存在，我们不能直接从外部访问类的成员。
因此，把成员函数拿到类外定义时，要指明作用域，即加上Date::
❓我们不是学了cout嘛，为啥不直接cout输出，还得用printf？
这个问题我们先保留着，下一趴再讲。
这俩函数先测试一波：
void Test1() {
Date d1(2023, 8, 23);
Date d2;
d1.Print();
d2.Print();
}
int main()
{
Test1();
return 0;
}结果：
判断是否相等 == | !=
➡️==:
bool Date::operator==(const Date& d) {
return _year == d._year
&& _month == d._month
&& _day == d._day;
}➡️!=:
bool Date::operator!=(const Date& d) {
return !(*this == d);
}有没有发现，其实我们只实现了==，
写!=时直接套用了==的功能，这叫做复用。
复用可以减少工作量，提高代码的重用性。
❓为啥只有一个形参？
其实有两个形参：第一个形参是隐形的：this指针。只有第二个形参可见。
“d1!=d2; ” 就相当于在调用函数 “d1.operator!=(d2); ”
此函数的this指针指向d1，形参的d即d2。
测试一下：
void Test2() {
Date d1(2023, 8, 23);
Date d2(2000, 1, 1);
if (d1 != d2) {
cout << "unequal"<结果：
判断大小 > | >= | < | <=
日期的大小，听着蛮抽象。其实就是日期的先后：2023年1月1日比2000年1月1日要大（后）。
➡️>：
bool Date::operator>(const Date& d) {
if (_year > d._year
|| _year == d._year && _month > d._month
|| _year == d._year && _month == d._month && _day > d._day) {
return true;
}
else {
return false;
}
}这种算法的思路是：
写完>，先不急着写<，因为>的对立面是<=，那我们可以把这段代码复用到<=
➡️<=：
bool Date::operator<=(const Date& d) {
return !(*this > d);
}➡️>=：
bool Date::operator>=(const Date& d) {
return *this > d || *this == d;
}➡️<：
bool Date::operator<(const Date& d) {
return !(*this >= d);
}测试一下：
void Test3() {
Date d1(2023, 8, 23);
Date d2(2000, 1, 1);
cout << (d1 > d2) << endl;
cout << (d1 <= d2)<结果：
加减天数 + | += | - | -=
➡️+=：
日期加天数要考虑进位的问题。我举个例子，先顺下思路：
2023-12-21往后推40天
61相比当月的31已经溢出了，
怎么判断是否溢出呢？
写个函数GetMonthDay()，取到每月的天数进行比对
GetMonthDay()实现如下：
int Date::GetMonthDay(int year, int month) {
int days[13]={ 0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31};
int ret = days[month];
//考虑闰年的2月是29天的情况
//闰年，要么能被4整除&&不能被100~；要么能被400整除
if (month == 2
&& (year % 4 == 0 && year % 100 == 0
|| year % 400 == 0)) {
ret += 1;
}
return ret;
}☑️operator+=实现如下：
Date& Date::operator+=(int day) {
_day += day;
int MaxDay = GetMonthDay(_year, _month);
while (_day > MaxDay) {
_day -= MaxDay;
_month++;
//防止month溢出
if (_month == 13) {
_month = 1;
_year++;
}
MaxDay = GetMonthDay(_year, _month);
}
return *this;
}➡️+：
有了+=，+就直接复用~
Date Date::operator+(int day) {
Date ret = *this;
ret += day;
return ret;
}❓思考：为啥不能这样写？
Date Date::operator+(int day) {
Date ret = *this+day;
return ret;
}因为：
➡️-：
加要考虑进位，减要考虑借位。
举例：2023-3-2 往前40天
思路：
你可能有点晕：-38为什么要借2月的28？
可以把2023-3-2往前40天视为2023-3-0往前38天。
此时要借位，我们没法从3月借，因为它是空的。只能从2月借。
☑️实现：
Date& Date::operator-=(int day) {
_day -= day;
while (_day <= 0) {
_month--;
if (_month == 0) {
_month = 12;
_year--;
}
int BorrowDay = GetMonthDay(_year, _month);
_day += BorrowDay;
}
return *this;
}➡️-=：
同样，复用
Date Date::operator-(int day) {
Date ret = *this;
ret -= day;
return ret;
}测试一下：
void Test4() {
Date d1(2023, 12, 21); //+ +=
Date d2(d1);
(d1 + 40).Print();
(d2 += 700).Print();
Date d3(d1); //- -=
Date d4(2023, 3, 2);
(d3 -= 400).Print();
(d4 - 40).Print();
}结果：
自增/自减 ++ | --
我们用参数占位来区分前置/后置++：
前置：operator++( )
后置：operator++( int )
❓前置++和后置++的区别是什么？
这俩都能实现自增，但返回值不同。
前置：++d; 先加加，再使用。返回的是加加后的值。
后置：d++;先使用，再加加。返回的是加加前的值。
假设d=0，d++：返回1，d=1
++d：返回0，同时实现自增，d=1
所以说，后置加加是不能引用返回的。而前置可以。
➡️前置++
Date& Date::operator++() {
return *this += 1;
}➡️后置++
Date Date::operator++(int) {
Date ret = *this;
*this += 1;
return ret;
}➡️前置--
Date& Date::operator--() {
return *this -= 1;
}➡️后置--
Date Date::operator--(int) {
Date ret = *this;
*this -= 1;
return ret;
}测试一下：
void Test5() {
Date d1(2023, 1, 1); //++
Date d2(d1);
(++d1).Print();
(d2++).Print();
Date d3(2023, 1, 1); //--
Date d4(d3);
(--d3).Print();
(d4--).Print();
}结果：
日期减日期
距离新年还有多少天呢？
Date(2024,1,1) - Date(2023,8,24) =❓天
➡️Way1（推荐）
我们刚刚不是写了好多功能嘛，复用起来~
实现：
int Date::operator-(const Date& d) {
Date More = *this; //先把date标个大小
Date Less = d;
if (Less > More) {
More=d;
Less=*this;
}
int count = 0; //用计数法算差值
while (Less这种方法虽然思路简单，但是深度复用了代码，效率会下降。
➡️Way2（ 这个思路繁杂很多）
（❗这个方法效率会⬆️，但是较复杂，可略过不看！）
Q: 2023-2-13到2024-1-15，要过多少天？、
思路：
Step1：把月、日转化成总天数；
Step2：年与年之间相减，天与天之间相减
Step3：全化成天
实现：
Step1 我们先写一个把月、日转换成天数的函数ConverttoDay( )
如下：
int Date::ConverttoDay(int year, int month, int day) {
int MonthtoDay = 0;
month -= 1;
while (month) {
MonthtoDay += GetMonthDay(year, month);
month--;
}
int ret = MonthtoDay + day;
return ret;
}Step2 实现operator-函数
int Date::operator-(const Date& d) {
//先判断日期的大小
Date BigDate = *this;
Date SmallDate = d;
if (BigDate < SmallDate) {
Date tmp = SmallDate;
SmallDate = BigDate;
BigDate = tmp;
}
//把月、日都转换成天
int BigDay = ConverttoDay(BigDate._year, BigDate._month, BigDate. _day);
int SmallDay = ConverttoDay(SmallDate._year, SmallDate._month, SmallDate._day);
int RetofDay = BigDay - SmallDay; //天之间相减，大天-小天
int BigYear = BigDate._year;
int SmallYear = SmallDate._year;
//年之间相减，大年-小年
int CountDay = 0;
while (SmallYear < BigYear) {
CountDay += 365;
if (SmallYear % 4 == 0 && SmallYear % 100 != 0 //考虑闰年
|| SmallYear % 400 == 0) {
CountDay += 1;
}
SmallYear++;
}
//把两者的天数合一
int ret = RetofDay + CountDay;
int flag = 1;
if (*this == BigDate) {
flag = -1;
}
return flag * ret;
}测试一下：
void Test6() {
Date d1(2023, 8, 24);
Date d2(2024, 1, 1);
printf("%d\n", d2 - d1);
}结果：
OK, 到这我们的日期计算器已经完成啦~