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《C++初阶之类和对象》【经典案例：日期类】_c++类和对象案例

网友: 技术文档 2025-07-30 10:36:28

《C++初阶之类和对象》【经典案例：日期类】

  • 前言：
  • ------------代码实现------------
  • 设计指南
  • 程序代码
    • 头文件：Data.h
    • 源文件：
      • Data.cpp
      • Test.cpp
    • 运行结果：
  • ------------核心操作------------
    • 操作一：获取某年的某月的天数
    • 操作二：判断一个日期是否合法
    • 操作三：运算符+=的重载函数（日期 += 天数）
    • 操作四：运算符-=的重载函数（日期 -= 天数）
    • 操作五：运算符-的重载函数（日期 - 日期）

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往期《C++初阶》回顾：

/------------ 入门基础 ------------/
【C++的前世今生】
【命名空间 + 输入&输出 + 缺省参数 + 函数重载】
【普通引用 + 常量引用 + 内联函数 + nullptr】
/------------ 类和对象 ------------/
【类 + 类域 + 访问限定符 + 对象的大小 + this指针】
【类的六大默认成员函数】
【初始化列表 + 自定义类型转换 + static成员】
【友元 + 内部类 + 匿名对象】

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前言：

(✧∇✧)ﾉ hi~ ，小伙伴们早上好呀！(๑˃̵ᴗ˂̵)و 昨天终于考完试啦~🎉 今天就要收拾行李回家咯 🧳在踏上归途之前，博主决定为大家带来类和对象专题的最后一节精华内容：【经典案例：日期类】的实现！✨
这个案例将串联我们之前学过的所有重要概念，绝对是检验学习成果的完美实践！💪

经过前面关于 C++ 类和对象的系统学习 📚✨，我们已经逐步掌握了：

  • 类的定义 💡
  • 对象的创建与使用 🔄
  • 成员变量和成员函数的设计 💻

这些知识就像搭建高楼的基石 🏢⛏️，为我们接下来的实践操作奠定了坚实的基础 💪！现在，是时候将这些理论运用到实际中，亲手实现一个\"日期类\"啦~ (๑•̀ㅂ•́)و✧

------------代码实现------------

设计指南

我们要实现的日期类(Date)应该具备以下功能：

  • 存储年、月、日信息
  • 支持日期的合法性验证
  • 实现日期的基本运算(如：加减天数)
  • 支持日期的比较操作
  • 提供多种格式的日期输出

程序代码

头文件：Data.h

#pragma once//任务1：包含需要使用的头文件#include #include using namespace std;//任务2：实现日期类class Date{/*------------------------------第四部分：使用友元函数进行运算符重载------------------------------*/friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d); //输出流重载friend istream& operator>>(istream& in, Date& d); //输入流重载public:/*------------------------------第一部分：定义默认函数------------------------------*//*--------------实现：默认构造函数--------------*/Date(int year,int month,int day) //全缺省的默认构造函数:_year(year),_month(month),_day(day){}/*------------------------------第二部分：Date类的成员函数------------------------------*//*--------------实现：“打印日期”的成员函数--------------*/void Pirnt(){cout << _year << \"/\" << _month << \"/\" << _day << endl;}/*--------------实现：“获取某年的某月的天数”的成员函数--------------*/int GetMonthDay(int year, int month) //注意：该成员函数使用频繁，所以选择类内实现，自动为内联函数{//1.使用断言保证传入的日期的合法性assert(month >= 1 && month <= 12);//2.定义一个静态数组存储一年的每月的天数static int MonthDayArray[13] = { -1, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };//3.判断年是闰年还是平年 //1）能被4整除且不能被100整除的年正好是闰年 //2）能被400整除的年也是闰年//特殊的情况 （二月的天数）if (month == 2 && (year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0)){return 29;}//正常的情况else{return MonthDayArray[month];}}/*--------------声明：“判断一个日期是否合法”的成员函数--------------*/bool checkDate();/*------------------------------第三部分：使用成员函数进行运算符重载------------------------------*//*--------------声明使用成员函数重载的“比较运算符”--------------*/bool operator<(const Date& d)const;bool operator<=(const Date& d)const;bool operator>(const Date& d)const;bool operator>=(const Date& d)const;bool operator==(const Date& d)const;bool operator!=(const Date& d)const;/*--------------声明使用成员函数重载的“加减运算符”--------------*/Date& operator+=(int day);Date operator+(int day)const;Date& operator-=(int day);Date operator-(int day)const;int operator-(const Date& d)const;/*--------------声明使用成员函数重载的“自增/自减运算符”--------------*/Date& operator++(); //前置++Date operator++(int); //后置++Date& operator--(); //前置--Date operator--(int); //后置--private:int _year;int _month;int _day;};//任务3：声明流运算符重载ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);istream& operator>>(istream& in, Date& d);

源文件：

Data.cpp

#include \"Date.h\"/*---------------------------------实现:“检查一个日期是否合法”---------------------------------*/bool Date::checkDate(){if (_month < 1 || _month>12 || _day<1 || _day>GetMonthDay(_year, _month)){return false;}else{return true;}}/*---------------------------------“比较”运算符的重载函数的实现---------------------------------*//*---------------------1.实现：运算符<的重载函数---------------------*/bool Date::operator<(const Date& d)const{//1.比较年份if (_year < d._year){return true;}//2.年份相同比较月份else if (_year == d._year){if (_month < d._month){return true;}//3.年月相同比较日else if (_month == d._month){return _day < d._day;}}return false;}/*---------------------2.实现：运算符<=的重载函数---------------------*/bool Date::operator<=(const Date& d)const{return *this < d || *this == d;}/*---------------------3.实现：运算符>的重载函数---------------------*/bool Date::operator>(const Date& d)const{return !(*this <= d);}/*---------------------4.实现：运算符>=的重载函数---------------------*/bool Date::operator>=(const Date& d)const{return !(*this < d);}/*---------------------5.实现：运算符==的重载函数---------------------*/bool Date::operator==(const Date& d)const{////只要两个日期的：年、月、日中有一个不相等，这两个日期就不相等//if (_year != d._year || _month != d._month || _day != d._day)//{//return false;//}return _year == d._year && _month == d._month && _day == d._day;}/*---------------------6.实现：运算符!=的重载函数---------------------*/bool Date::operator!=(const Date& d)const{return !(*this == d);}/*---------------------------------“加减”运算符的重载函数的实现---------------------------------*//*---------------------1.实现：运算符+=的重载函数（日期 += 天数）---------------------*/Date& Date::operator+=(int day){//1.判断要加上的天数是不是负数 if (day < 0){return *this -= (-day);}//2.直接将天数加在日期的天数上_day += day;//3.使用while循环修正日期的天数while (_day > GetMonthDay(_year, _month)){//3.1：直接将不合法的天数减去当前日期的这一月应有的天数_day -= GetMonthDay(_year, _month);//3.2：调整月份_month++;//3.3：修正月份if (_month > 12){_year++;_month = 1;}}return *this;}/*---------------------2.实现：运算符+的重载函数（日期 + 天数）---------------------*/Date Date::operator+(int day)const{Date tmp = *this;tmp += day;return tmp;}/*---------------------3.实现：运算符-=的重载函数（日期 -= 天数）---------------------*/Date& Date::operator-=(int day){//1.判断要减去的天数是不是负数if (day < 0){return *this += (-day);}//2.直接将天数减去日期的天数_day -= day;//3.使用while循环修正日期的天数while (_day <= 0){//3.1：调整月份_month--;//3.2：修正月份if(_month<0){_year--;_month = 12;}//3.3：直接将不合法的天数加上当前日期的上一月应有的天数_day += GetMonthDay(_year, _month);}return *this;}/*---------------------4.实现：运算符-的重载函数（日期 - 天数）---------------------*/Date Date::operator-(int day)const{Date tmp = *this;tmp -= day;return tmp;}/*---------------------5.实现：运算符-的重载函数（日期 - 日期）---------------------*/int Date::operator-(const Date& d) const{//1.使用假设法：假设调用者的日期更大，被调者d的日期更小Date max = *this;Date min = d;//2.调整max和min的日期int flag = 1; //flag的设置很关键：日期之差没有负值，可以使用flag进行调整if (*this < d){max = d;min = *this;flag = -1; }//3.定义变量记录两个日期之间的天数差值int n = 0;while (min != max){++min;++n;}return n * flag; }/*---------------------------------“自增/自减”运算符的重载函数的实现---------------------------------*//*---------------------1.实现：运算符前置++的重载函数---------------------*/Date& Date::operator++(){*this += 1;return *this;}/*---------------------2.实现：运算符后置++的重载函数---------------------*/Date Date::operator++(int){Date tmp = *this;*this += 1;return tmp;}/*---------------------3.实现：运算符前置--的重载函数---------------------*/Date& Date::operator--(){*this -= 1;return *this;}/*---------------------4.实现：运算符后置--的重载函数---------------------*/Date Date::operator--(int){Date tmp = *this;*this -= 1;return tmp;}/*---------------------------------“流运算符”运算符的重载函数的实现---------------------------------*/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){in >> d._year >> d._month >> d._day;if (!d.checkDate()){cout << \"输出的日期不合法！！！\";}return in;}

Test.cpp

#include \"Date.h\"void printTestResult(const char* testName, bool passed) { cout << testName <<\"\\t\" << \"[\" << (passed ? \"成功\" : \"失败\") << \"]\" << endl;}int main() { cout << \"===== 日期类测试 =====\" << endl; /*----------------测试1: 日期合法性----------------*/ Date valid(2024, 5, 15); //合法日期 Date invalid(2024, 2, 30); //不合法日期 printTestResult(\"日期合法性检查\", valid.checkDate() && !invalid.checkDate()); /*----------------测试2: 比较运算符----------------*/ Date d1(2024, 5, 15); Date d2(2024, 5, 16); bool cmpResult = (d1 < d2) && (d1 <= d2) && !(d1 > d2) && !(d1 >= d2); printTestResult(\"比较运算符\", cmpResult); /*----------------测试3: 加法运算----------------*/ Date d3 = d1 + 30; Date expectedAdd(2024, 6, 14); printTestResult(\"日期+天数\", d3 == expectedAdd); /*----------------测试4: 减法运算----------------*/ Date d4 = d1 - 25; Date expectedSub(2024, 4, 20); printTestResult(\"日期-天数\", d4 == expectedSub); Date d5(2024, 4, 15); int sub = d1 - d5; printTestResult(\"日期-日期\", sub == 30); /*----------------测试5: 自增运算符----------------*/ Date d6 = d1; Date postInc = d6++; //注意这里的细节：先进行后置++的测试，再进行前置++的测试，这样输出的结果会更直观一点 Date preInc = ++d6; printTestResult(\"自增运算符\", (postInc == Date(2024, 5, 15)) && (preInc == Date(2024, 5, 17))); /*----------------测试6: 流输出----------------*/ cout << \"流输出测试: \" << d1; /*----------------测试7: 流输入（手动验证）----------------*/ cout << \"请输入日期 (YYYY MM DD): \"; Date input(2025, 5, 15); cin >> input; cout << \"输入结果: \" << input; return 0;}

运行结果：

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------------核心操作------------

操作一：获取某年的某月的天数

/*--------------实现：“获取某年的某月的天数”的成员函数--------------*/int GetMonthDay(int year, int month) //注意：该成员函数使用频繁，所以选择类内实现，自动为内联函数{//1.使用断言保证传入的日期的合法性assert(month >= 1 && month <= 12);//2.定义一个静态数组存储一年的每月的天数static int MonthDayArray[13] = { -1, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };//3.判断年是闰年还是平年 //1）能被4整除且不能被100整除的年正好是闰年 //2）能被400整除的年也是闰年//特殊的情况 （二月的天数）if (month == 2 && (year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0)){return 29;}//正常的情况else{return MonthDayArray[month];}}

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操作二：判断一个日期是否合法

/*---------------------------------实现:“检查一个日期是否合法”---------------------------------*/bool Date::checkDate(){if (_month < 1 || _month>12 || _day<1 || _day>GetMonthDay(_year, _month)){return false;}else{return true;}}

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操作三：运算符+=的重载函数（日期 += 天数）

/*---------------------1.实现：运算符+=的重载函数（日期 += 天数）---------------------*/Date& Date::operator+=(int day){//1.判断要加上的天数是不是负数 if (day < 0){return *this -= (-day);}//2.直接将天数加在日期的天数上_day += day;//3.使用while循环修正日期的天数while (_day > GetMonthDay(_year, _month)){//3.1：直接将不合法的天数减去当前日期的这一月应有的天数_day -= GetMonthDay(_year, _month);//3.2：调整月份_month++;//3.3：修正月份if (_month > 12){_year++;_month = 1;}}return *this;}

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操作四：运算符-=的重载函数（日期 -= 天数）

/*---------------------3.实现：运算符-=的重载函数（日期 -= 天数）---------------------*/Date& Date::operator-=(int day){//1.判断要减去的天数是不是负数if (day < 0){return *this += (-day);}//2.直接将天数减去日期的天数_day -= day;//3.使用while循环修正日期的天数while (_day <= 0){//3.1：调整月份_month--;//3.2：修正月份if(_month<0){_year--;_month = 12;}//3.3：直接将不合法的天数加上当前日期的上一月应有的天数_day += GetMonthDay(_year, _month);}return *this;}

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操作五：运算符-的重载函数（日期 - 日期）

/*---------------------5.实现：运算符-的重载函数（日期 - 日期）---------------------*/int Date::operator-(const Date& d) const{//1.使用假设法：假设调用者的日期更大，被调者d的日期更小Date max = *this;Date min = d;//2.调整max和min的日期int flag = 1; //flag的设置很关键：日期之差没有负值，可以使用flag进行调整if (*this < d){max = d;min = *this;flag = -1; }//3.定义变量记录两个日期之间的天数差值int n = 0;while (min != max){++min;++n;}return n * flag; }

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