C++ 类与对象实战：从零实现日期类

实现日期类比较大小

比较两个日期的大小，核心在于按年、月、日的优先级依次判断。一旦确定大小关系即可返回，无需遍历所有情况。其余的比较运算符（如 <=, > 等）可以基于 < 和 == 推导出来，这样能减少重复代码。

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

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

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

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

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

日期类加减运算

日期加减的核心难点在于处理月份的天数限制和年份的进位。例如，当前是 1 月 30 日，加 5 天可能跨到 2 月；如果是 12 月 31 日加 1 天，则年份要增加。这里需要一个辅助函数来判断当月有多少天，特别是 2 月是否涉及闰年。

// 获取指定年月的天数
int Date::GetMonthDay(int year, int month) {
    int days[13] = { 0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };
    // 闰年判断：能被 4 整除但不能被 100 整除，或者能被 400 整除
    if (month == 2 && ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || year % 400 == 0))
        return 29;
    return days[month];
}

// 日期 += 天数
Date& Date::operator+=(int days) {
    _day += days;
    while (_day > GetMonthDay(_year, _month)) {
        _day -= GetMonthDay(_year, _month);
        _month++;
        if (_month > 12) {
            _year++;
            _month = 1;
        }
    }
    return *this;
}

// 日期 + 天数（返回新对象）
Date Date::operator+(int days) const {
    Date tmp = *this;
    tmp += days;
    return tmp;
}

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

// 日期 - 天数（返回新对象）
Date Date::operator-(int days) const {
    Date tmp = *this;
    tmp -= days;
    return tmp;
}

// 自增自减实现
Date& Date::operator++() {
    *this += 1;
    return *this;
}

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

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

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

// 计算两个日期的天数差
int Date::operator-(const Date& d) const {
    Date max = *this, min = d;
    int flag = 1;
    if (max < min) {
        flag = -1;
        max = d;
        min = *this;
    }
    int n = 0;
    // 注意：此方法通过循环逐日计算，适用于教学演示，大数据量下效率较低
    while (max != min) {
        ++min;
        ++n;
    }
    return n * flag;
}

输入输出日期

为了让日期对象能像基本类型一样方便地读写，我们利用友元函数重载 << 和 >> 运算符。这样在 cout 或 cin 中可以直接操作 Date 对象。

#include <iostream>
using namespace std;

ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d) {
    _cout << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day;
    return _cout;
}

istream& operator>>(istream& _cin, Date& d) {
    _cin >> d._year >> d._month >> d._day;
    return _cin;
}

附带功能与测试

完成基础功能后，我们可以结合标准库 <ctime> 获取当前系统时间，实现一个简单的倒计时功能。这里补充了一个获取当前日期的静态方法，使示例代码更加完整。

#include <ctime>
#include <cmath>

void Date::GetTodayData() {
    time_t t = time(nullptr);
    struct tm* now = localtime(&t);
    _year = now->tm_year + 1900;
    _month = now->tm_mon + 1;
    _day = now->tm_mday;
}

void TestCalendar() {
    Date d1, d2;
    d1.GetTodayData();
    cout << "今天是：" << d1 << endl;
    cout << "请输入目标日期 (YYYY-MM-DD)：";
    cin >> d2;
    int diff = d2 - d1;
    cout << "距离目标还有 " << abs(diff) << " 天" << endl;
}

int main() {
    TestCalendar();
    return 0;
}

通过以上实现，我们不仅掌握了类的封装技巧，还深入理解了运算符重载在业务逻辑中的应用。动手复现一遍，你会发现对 C++ 面向对象的理解会有质的飞跃。