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

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

运算符重载实践—日期比大小

类的创建

日期比较

日期相等判断

 日期小于判断

日期小于等于判断

日期大于判断

日期大于等于判断

总结

运算符重载实践—日期推算

类的创建

日期推算（后）

计算当月天数

日期进位计算

测试

变式

 日期推算（前）

日期退位计算

测试 

日期推算（前置++）

测试

日期推算（前置--）

测试

 日期推算（后置--）

测试

 运算符重载实践—日期间隔

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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;}elsereturn 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！