基于面向对象设计的C++日期推算引擎：精准高效的时间运算实现与运算重载工程化实践
在软件开发中，时间与日期的处理是基础但极具挑战性的任务。传统的手工日期运算逻辑往往面临闰年规则、月份天数动态变化、时区转换等复杂场景的容错难题，且代码冗余度高、可维护性差。本文将深入探讨如何利用C++的面向对象特性与成员函数封装能力，构建一个高内聚、低耦合的日期推算系统
前引： 在软件开发中，时间与日期的处理是基础但极具挑战性的任务。传统的手工日期运算逻辑往往面临闰年规则、月份天数动态变化、时区转换等复杂场景的容错难题，且代码冗余度高、可维护性差。本文将深入探讨如何利用C++的面向对象特性与成员函数封装能力，构建一个高内聚、低耦合的日期推算系统。
本文目的：深度 巩固+运用 C++运算符重载成员函数，细节夯实！
目录
实践引入
我们日常生活中对于日期的使用很广泛，例如：距离高考***天、今天是*年*月*日.......
大家可以点击下面这个链接体验一下对于时间的计算：
https://onlinealarmkur.com/date/zh-cn/
https://onlinealarmkur.com/date/zh-cn/
最近咱们学习的类和对象中 运算符重载成员函数 就可以来简单实现这个功能！
运算符重载实践—日期比大小
类的创建
既然是日期计算，那么还和上面的类一样，需要有年、月、日
class Timedate
{
public:
//构造函数
Timedate(int year = 2025, int month = 5, int day = 9)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};日期比较
日期相等判断
咱们得成员函数可以只在类里面进行声明，在另一个文件来完成函数的实现，需要注明函数来历！
//成员函数定义
bool Timedate::operator==(const Timedate St2)
{
if (_year == St2._year && _month ==St2._month && _day == St2. _day)
{
return true;
}
return false;
}注意咱们的函数调用，以下两种调用方式是相等的（为了体验运算符重载的简洁性，选第二种）
St1 == St2;
St1.operator==(St2);日期小于判断
按照上面的流程，我们先在成员函数里面声明
bool operator<(const Timedate St2);
然后跨文件实现该函数的定义
bool Timedate::operator<(const Timedate St2)
{
if (_year < St2._year)
{
return true;
}
if (_year == St2._year && _month < St2._month)
{
return true;
}
if (_year == St2._year && _month == St2._month && _day < St2._day)
{
return true;
}
return false;
}
日期小于等于判断
还是先写成员函数声明
bool operator<=(const Timedate St2);随后重点来了！
第一种：我们可以和上面一样，通过 if 语句去判断来返回不同的值
第二种：咱们小于等于的判断不就是前面两个结合起来吗？所以我们可以调用上面两个函数，如下
bool Timedate::operator<=(const Timedate St2)
{
return ((*this) < St2 || (*this) == St2);
}
这里隐藏的 this 指针是指向 St1 的，这里其实跟函数调用一样，只是需要理解隐藏的 this 指针
St1 < St2;
(*this) < St2;
//二者等价日期大于判断
有了前面的基础，我们同样有两种写法：
第一种：走 if 判断
第二种：“大于”条件不是刚好和“小于等于”相反吗！所以我们还是采用调用函数的方法来实现
bool operator>(const Timedate St2);bool Timedate::operator>(const Timedate St2)
{
return !((*this) < St2 || (*this) == St2);
}日期大于等于判断
第一种：直接走 if 判断
第二种：调用运算符重载函数（大于等于与小于刚好互补）如下：
bool operator>=(const Timedate St2);bool Timedate::operator>=(const Timedate St2)
{
return !((*this) < St2);
}总结
（1）运算符重载成员函数大大减少了代码量
（2）其次增加了代码表达的效果，对比之前的函数：需要有函数名、参数，而现在我们根据运算符就可以明了的判断出这个函数的功能，这是很直观的，较C语言一个大的进阶！
St1 == St2
St1 < St2
St1 <= St2
St1 > St2
St1 >= St2运算符重载实践—日期推算
类的创建
既然是日期计算，那么还和上面的类一样，需要有年、月、日
class Timedate
{
public:
//构造函数
Timedate(int year = 2025, int month = 5, int day = 9)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};日期推算（后）
功能：给一个天数，自当前日期开始，推算一定天数之后的日期
计算当月天数
功能：计算给定的这个月有多少天
因为会面临加法计算，对月或者年需要进位，所以我们需要知道当月的准确天数是多少
设计功能：
（1）可以通过 case 语句判断当月天数，最后判断是不是闰年，因为闰年的2月有29天
（2）通过 if 语句判断，根据给定的月直接确定天数，再走闰年的判断
//计算当月天数
int Timedate::Compute(int _year, int _month)
{
//我们这里就拿case语句判断
switch (_month)
{
case 1:
case 3:
case 5:
case 7:
case 8:
case 10:
case 12:
return 31;
case 4:
case 6:
case 9:
case 11:
return 30;
case 2:
if (_year % 4 == 0 && _year % 100 != 0 || _year % 400 == 0)
{
return 29;
}
else
return 28;
}
}下面我们来测试一下这个功能：
日期进位计算
我们只需要在一个循环对年、月进行进位计算，等循环结束再将剩余天数相加即可
不管咋样，我们直接加上天数，然后根据对应月的满天数去减即可
注意：我们是推算对应天数之后，所以不改变原来的日期，需要建立新对象
//推算进位
Timedate Timedate::operator+(int day)
{
//既然是加，那么我们不能改变原来的日期，调用拷贝构造
Timedate St3(*this);
//对月进位
St3._day += day;
while (St3._day > Compute(St3._year,St3._month))
{
//日减少
St3._day -= Compute(St3._year, St3._month);
//月增加
St3._month++;
//如果超过12月，年进位，重置月份
if (St3._month > 12)
{
St3._year++;
St3._month = 1;
}
}
return St3;
}测试
变式
上面是不改变原来的日期，如果我们现在需要改变呢？
很简单，我们只需要调用刚才的函数，再利用编译器默认的运算符重载函数赋值即可
函数声明：
Timedate& operator+=(int day);函数实现：
Timedate& Timedate::operator+=(int day)
{
return *this = ((*this) + 100);
}
然后利用编译器默认的运算符重载函数进行浅拷贝内置类型
这里补充一下：
因为我们没有写“等于”的运算符重载函数，编译器就会调用自己默认的运算符重载函数完成
（1）对内置类型发生浅拷贝
（2）自定义类型调用自己的重载函数（会直接更改地址）
日期推算（前）
有了上面的经验，日期推算前就是往前推一定天数之前的日期是多少
类的结构还是与上面的一样，下面我们来完成函数
日期退位计算
Timedate operator-(int day);执行函数：
先更新月、再根据月判断年，最后更新天数
Timedate Timedate::operator-(int day)
{
//先拷贝构造一个一模一样的对象，防止更改原来的日期
Timedate St3(*this);
//直接减去天数
St3._day -= day;
while (St3._day < 1)
{
//小于1说明不符合规定
//应该先减月
St3._month--;
//如果月小于1，说明要更新年了
if (St3._month < 1)
{
St3._year--;
St3._month = 12;
}
//再加天数
St3._day += Compute(St3._year, St3._month);
}
return St3;
}测试
日期推算（前置++）
前置加加是返回加完之后的结果，这点需要和后置加加区别。类的类型不变，我们直接进入函数
函数声明：
Timedate& operator++();函数实现：
Timedate& Timedate::operator++()
{
//此时this指针传过来的就是调用函数的对象
_day++;
while (_day > Compute(_year, _month))
{
//如果超过当月天数
_day -= Compute(_year, _month);
//月加1
_month++;
//判断12月以上的情况
if (_month > 12)
{
_year++;
_month = 1;
}
}
return *this;
}注意*this指向的对象是调用函数的对象，是全局生命域，所以可以使用引用
测试
日期推算（前置--）
函数声明：
Timedate& operator--();函数实现：
Timedate& Timedate::operator--()
{
_day --;
//如果不满足月的要求，就退治
while (_day < 1)
{
_month--;
if (_month < 1)
{
_month = 12;
_year--;
}
_day += Compute(_year, _month);
}
return *this;
}测试
日期推算（后置--）
后置唯一需要注意的是它的函数调用与前置减减达成重复，所以我们需要用一个参数进行区分
函数声明：
Timedate operator--(int);函数实现：
Timedate Timedate::operator--(int)
{
//拷贝构造
Timedate St3(*this);
_day--;
while (_day < 1)
{
_month--;
if (_month < 1)
{
_month = 12;
_year--;
}
_day += Compute(_year, _month);
}
return St3;
}测试
运算符重载实践—日期间隔
有了上面的基础我们完成这个功能就很简单了！
第一种：最简单的多次调用“加加”函数，每调用一次，计数一次
第二种：分区段（第一次保证年相同，第二次再保证月、日相同）实现
第一种更加的直观，所以我们选择第一种！
函数声明：
int operator-(const Timedate St2);函数实现：
（1）为了避免改变原对象，我们新建两个临时对象
（2）先假设其中一个对象较大，如果假设不成立，再将二者调换
（3）通过循环来多次调用“相等”运算重载函数，并且不断计数
（4）根据假设结果返回正负值，来直观的判断日期先后
int Timedate::operator-(const Timedate St2)
{
//假设第一个参数更大
Timedate St3 = (*this);
Timedate St4 = St2;
//用于返回正负值
int flag = 1;
//计数
int date = 0;
//调用运算重载函数确定大小
if (St3 < St4)
{
St3 = St4;
St4 = *this;
flag = -1;
}
//计算差值
while (!( St3 == St4))
{
++St4;
++date;
}
return flag * date;
}
【雾非雾】期待与你的下次相遇！
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