C++【类和对象】（取地址运算符重载与实现Date类）

devtools/2024/9/29 23:55:27/

文章目录

  • 取地址运算符重载
    • const成员函数
    • 取地址运算符重载
  • Date类的实现
    • Date.h
    • Date.cpp
      • 1.检查日期合法性
      • 2. 构造函数/赋值运算符重载
      • 3.得到某月的天数
      • 4. Date类 +- 天数的操作
        • 4.1 日期 += 天数
        • 4.2 日期 + 天数
        • 4.3 日期 -= 天数
        • 4.4 日期 - 天数
      • 5. Date的前后置++/--
        • 5.1 前置++
        • 5.2 后置++
        • 5.3 前置--
        • 5.4 后置--
      • 6. Date类之间的比较
        • 6.1 < 操作符
        • 6.2 ==操作符
        • 6.3 <=操作符
        • 6.4 >操作符
        • 6.5 >=操作符
        • 6.6 !=操作符
      • 7.日期-日期
      • 8. Date的流插入与流提取
        • 8.1流插入函数
        • 8.2 流提取函数
    • Test.cpp
  • 结语

取地址运算符重载

const成员函数

  • 将const修饰的成员函数称之为const成员函数，const修饰成员函数放到成员函数参数列表的后面。
  • const实际修饰该成员函数隐含的this指针，表明在该成员函数中不能对类的任何成员进行修改。const修饰Date类的Print成员函数，Print隐含的this指针由Date* const this变成 const Date* const this

还是拿Date类举例，如果我用const 修饰的对象来调用Print会发生报错，原因是Print隐含的this指针是Date* const this，当我用const对象来调用Print会发生权限放大。
在这里插入图片描述
但是用const修饰成员函数，就可以解决问题，因为用const修饰后Print隐含的this指针由Date* const this变成 const Date* const this，就不会出现权限放大。

#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1){//cout << "这是构造函数" << endl;_year = year;_month = month;_day = day;}//void Print(const Date* const this)void Print() const{cout << _year << '/' << _month << '/' << _day << endl;}private:int _year;int _month;int _day;
};

在这里插入图片描述

取地址运算符重载

取地址运算符重载分为普通取地址运算符重载和const取地址运算符重载，⼀般这两个函数编译器自动生成的就可以够我们用了，不需要去显示实现。除非一些很特殊的场景，比如我们不想让别⼈取到当前类对象的地址，就可以自己实现⼀份，胡乱返回⼀个地址。

    Date* operator&(){//return nullptr;(胡乱给的地址)return this;}const Date* operator&() const{//return nullptr;(胡乱给的地址)return this;}

Date类的实现

我们在实现一个任务的时候，可以让声明与定义分离，这是一个好习惯。

Date.h

#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
public://1.检查日期的合法性bool CheckDate();//2.构造函数与赋值运算符重载Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1);Date& operator=(const Date& d);bool LeapYear(int year){if (((year % 4 == 0) && (year % 100 != 0)) || (year % 400 == 0)){return true;}return false;}//3.得到某月天数int GetMonthDay(int year, int month){static int month_day[] = { -1, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };if (month == 2 && LeapYear(year)){return month_day[month] + 1;}return month_day[month];}//4. Date类 +- 天数的操作Date operator+(const int day);Date& operator+=(const int day);Date operator-(const int day);Date& operator-=(const int day);//5. Date的前后置++/--Date& operator++();Date operator++(int);Date& operator--();Date operator--(int);//6. Date类之间的比较bool operator<(const Date& d);bool operator<=(const Date& d);bool operator==(const Date& d);bool operator>(const Date& d);bool operator>=(const Date& d);bool operator!=(const Date& d);void Print();//7. 日期-日期(算相差多少天)int operator-(const Date& d);//8. 日期的流插入与流提取friend ostream& operator<<(ostream& out, Date& d);friend istream& operator>>(istream& in, Date& d);private:int _year;int _month;int _day;
};

Date.cpp

实现前要包头文件

#include"Date.h"

1.检查日期合法性

	//检擦日期合法性bool Date:: CheckDate(){if (_month <= 0 || _month >= 13 || _day > GetMonthDay(_year, _month) || _day <= 0){return false;}return true;}

2. 构造函数/赋值运算符重载

构造函数

    Date::Date(int year, int month, int day){//cout << "这是构造函数" << endl;_year = year;_month = month;_day = day;while (!CheckDate()){cout << "非法日期" << endl;cout << *this;cout << "请重新输入日期" << endl;cin >> *this;}}

其实我们是不需要写拷贝构造和赋值运算符重载，因为Date类内部的成员对象并没有指向资源。
但是我们写赋值运算符重载是为了实现连续赋值。

    Date& Date::operator=(const Date&d){//如果不是自己给自己赋值if (this != &d){_year = d._year;_month = d._month;_day = d._day;}//d1 = d2 应该返回前者（因为前者是被改变的） 所以要返回*thisreturn *this;}

3.得到某月的天数

因为GetMonthDay这个函数会被频繁大量的调用，所以我们放在类里面定义（类里面的函数默认inline展开）

	//判断闰年（其实这个函数没必要写，但我为了美观就写了该函数）bool LeapYear(int year){if (((year % 4 == 0) && (year % 100 != 0)) || (year % 400 == 0)){return true;}return false;}//得到某月的天数int GetMonthDay(int year, int month){//将month_day静态化，这样就不用反复的创建数组static int month_day[] = { -1, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };if (month == 2 && LeapYear(year)){return month_day[month] + 1;}return month_day[month];}

4. Date类 ± 天数的操作

加减的是天数

4.1 日期 += 天数

加等使用的是进位思想，当这个月满了，向下个月借天数（同时月份也会+1）当月份大于12时，就将年份+1，同时月份到一月，直到日期为合法。

    Date& Date::operator+=(const int day){if (day < 0){return *this -= (-day);}_day += day;while (_day > GetMonthDay(_year,_month)){int tmp = GetMonthDay(_year, _month);_day -= tmp;++_month;if (_month > 12){_month = 1;++_year;}}return *this;}
4.2 日期 + 天数

这里我们可以直接复用 日期+=天数 ！

    Date Date::operator+(const int day){Date tmp(*this);tmp += day;return tmp;}
4.3 日期 -= 天数

-=与+=的实现十分类似，只不过-=使用的是退位的思想，向前一个月借天数（月份-1），当月份小于1，年份-1，月份到12月，直到日期合法

    Date& Date:: operator-=(const int day){if (day < 0){return *this += (-day);}_day -= day;while (_day <= 0){--_month;if (_month == 0){_month = 12;--_year;}int tmp = GetMonthDay(_year, _month);_day += tmp;}
4.4 日期 - 天数

和+一样，复用-=

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

5. Date的前后置++/–

前置不需要加入int形参，后置需要加入int形参。

5.1 前置++

复用+=

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

在参数位置上加一个int形参

    Date Date::operator++(int){Date tmp = *this;*this += 1;return tmp;}
5.3 前置–
    Date& Date::operator--(){*this -= 1;return *this;}
5.4 后置–
    Date Date::operator--(int){Date tmp = *this;*this -= 1;return tmp;}

6. Date类之间的比较

完成 < + == 或者 > + ==其他的比较就可以复用了。
本文实现的是 < + ==

6.1 < 操作符
    bool Date:: operator<(const Date& d){if (_year > d._year){return false;}else if (_year == d._year){if (_month >= d._month){return false;}else if (_month == d._month){if (_day >= d._day){return false;}}}return true;}
6.2 ==操作符
   bool Date::operator==(const Date& d){return _year == d._year &&_month == d._month &&_day == d._day;}
6.3 <=操作符
   bool Date::operator<=(const Date& d){return (*this < d) || (*this == d);}
6.4 >操作符
    bool Date::operator>(const Date& d){   return !(*this <= d);}
6.5 >=操作符
    bool Date::operator>=(const Date& d){return !(*this < d);}
6.6 !=操作符
    bool Date::operator!=(const Date& d){return !(*this == d);}

7.日期-日期

我们使用最简单的思路，取到区分较大和较小的日期，让较小的日期+1加到与较大的日期相等，同时记加了多少次，就得到了日期之间的天数。（cup的运行速度超级快，每秒上亿次，所以这点运算量对于cup来说轻轻松松）

    //Date-Dateint Date::operator-(const Date& d){int n = 0;int flag = 1;//假设法Date min = *this;Date max = d;if (min > max){min = d;max = *this;flag = -1;}//计算天数while (min != max){++min;++n;}return n * flag;}

8. Date的流插入与流提取

8.1流插入函数
ostream& operator<<(ostream& out, Date& d)
{cout << d._year << '/' << d._month << '/' << d._day << endl;return out;
}

注意，这里流插入和流提取都是全局函数，而非类的成员函数，其实我们在类里面也可以实现，但是会很怪。

由于成员函数的第一个参数默认是this，但运算符重载的规定是，当两个变量使用重载的运算符，会将左边的变量视为第一个参数，右边的变量视为第二个参数；这样的话，我们就不能写成cout << Date类实例化的对象，而是要写成Date类实例化的对象 << cout ，cin同理。

但是这样并不符合我们的习惯，所以我们设置成了全局函数，但是全局函数又有一个问题，就是Date类内部的成员变量是私有的，外部不能访问。
对此我们有以下几个方法：

  1. 将成员变量公有化（最最最不推荐的方法）
  2. 用get函数来得到成员变量
  3. 使用友元函数
  4. 放到类的内部（因参数问题不考虑）

这里我们使用的是友元函数（后面会详细讲解）。

8.2 流提取函数
istream& operator>>(istream& in, Date& d)
{cin >> d._year >> d._month >> d._day;while (!d.CheckDate()){cout << "非法日期" << endl;cout << d;cout << "请重新输入日期" << endl;cin >> d;}return in;
}

Test.cpp

#include"Date.h"void Test1()
{Date d1;Date d2(2026, 2, 28);//Date d3(2029, 9, 33);Date d3(2029, 9, 30);d1.Print();d2.Print();d3.Print();d3 = d2 = d1;d1.Print();d2.Print();d3.Print();
}void Test2()
{Date d1(2026, 2, 28);d1 += 10000;d1.Print();d1 -= 10000;d1.Print();Date d2 = d1 + 10000;d2.Print();Date d3 = d1 - 10000;d3.Print();
}void Test3()
{Date d1(2026, 2, 28);Date d2 = ++d1;d2.Print();Date d3 = d1++;d3.Print();    Date d4 = --d1;d4.Print();   Date d5 = d1--;d5.Print();
}
void Test4()
{Date d1(2024, 9, 28);Date d2(2026, 2, 28);cout << (d1 == d2) << endl;cout << (d1 != d2) << endl;cout << (d1 < d2) << endl;cout << (d1 <= d2) << endl;cout << (d1 > d2) << endl;cout << (d1 >= d2) << endl;
}void Test5()
{Date d1(2024, 9, 28);Date d2(2026, 2, 28);cout << d1 - d2 << endl;
}void Test6()
{Date d1;cin >> d1;cout << d1;
}int main()
{//Test1();//Test2();//Test3();//Test4();//Test5();Test6();return 0;
}

结语

这次的分享就到这里结束了~
最后感谢您能阅读完此片文章~
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