C++ 日期类接口实现与 const 成员函数深度解析：this 指针的只读约束
目录
一、const 成员
二、日期类的默认成员函数
三、获得某年某月的天数
四、日期加天数
【思考】：先实现operator+=，还是先实现operator+
五、日期减天数
六、前置++、--，后置++、--
七、运算符重载
八、日期减日期
九、流插入和流提取运算符重载
1、流插入运算符 operator<< 重载
2、流提取运算符 operator>> 重载
一、const 成员
由于this指针原本的类型是类名* const this，当成员函数被const修饰时 ，this的类型会从类名* const this，变为const 类名* const this，也就是说this指针和this指针指向的对象都不能被修改了。
我们来解决4个问题：
1、const对象可以调用非const成员函数吗？
2、非const对象可以调用const成员函数吗？
3、const成员函数内可以调用其它的非const成员函数吗？
4、非const成员函数内可以调用其它的const成员函数吗？
1、不可以，因为权限不能放大
2、可以，因为权限可以缩小
3、不可以，因为权限不能放大
4、可以，因为权限可以缩小
二、日期类的默认成员函数
class Date { public: // 全缺省的构造函数 Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1) { if (month > 0 && month < 13 && day > 0 && day <= GetMonthDay(year, month)) { _year = year; _month = month; _day = day; } else { cout<<"非法构造"<<endl; assert(0); } } // 拷贝构造函数 // d2(d1) Date(const Date& d) { _year = d._year; _month = d._month; _day = d._day ; } // 赋值运算符重载 // d2 = d3 -> d2.operator=(d3) Date& operator=(const Date& d) { _year = d._year; _month = d._month; _day = d._day; return *this; } // 析构函数 ~Date() { _year = 0; _month = 0; _day = 30; } private: int _year; int _month; int _day; };日期类的默认成员函数完全可以只写一个构造函数，因为日期类的成员变量都是内置类型，对于拷贝构造和赋值重载编译器默认生成的浅拷贝完全够用了，至于析构函数，日期类没有申请动态资源，内置类型出了作用域，编译器会自动销毁，不会涉及资源释放等问题
三、获得某年某月的天数
关于计算日期，我们最常用的就是获得某年某月天数的接口，由于日期类的成员变量是私有的，所以只能在类内部实现这个接口（声明：本章节的所有接口我都没进行声明和定义分离，你们自己私下实现的时候可以自己进行声明和定义分离）
// 获取某年某月的天数 int GetMonthDay(int year, int month) { static int days[13] = { 0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30,31 }; if (month == 2 && (year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || year % 400 == 0) { return 29; } return days[month]; }days数组下标为0的位置放了个0，这点很细节，这个时候我们的月份和下标就直接可以对应上了
闰年的二月是29天，所以得单独做判断
四、日期加天数
// 日期+=天数 Date& operator+=(int day) { _day = _day + day; while (_day > GetMonthDay(_year,_month)) { _day -= GetMonthDay(_year, _month); _month++; if (_month > 12) { _year += 1; _month = 1; } } return *this; } // 日期+天数 Date operator+(int day) { Date tmp(*this); tmp += day; return tmp; }给_day先加上day，通过减去当前月的天数并增加月份来进行进位，循环此过程，直到_day的数值处于当前月的天数范围内时，停止调整，完成日期的进位计算。
+操作直接复用+=即可，但是要记住不能返回引用，因为+的时候，*this指针所指向的对象是不能改变的，所以返回的是临时构造的对象，因此不能返回引用
【思考】：先实现operator+=，还是先实现operator+
从图中可以看到，先+后+=比先+=后+多了一次赋值运算符重载，所以，先+=后+效率更高
五、日期减天数
这个接口的效率分析和日期加天数是没区别的，所以依旧先实现-=，在复用-=
// 日期-天数 Date operator-(int day) { Date tmp(*this); tmp -= day; return tmp; } // 日期-=天数 Date& operator-=(int day) { _day -= day; while (_day <= 0) { _month--; if (_month == 0) { _month = 12; _year--; } _day += GetMonthDay(_year, _month); } return *this; }先给_day减去day，只要_day在当前月天数的范围内，就不用再进行操作了，反之，只要_day<=0，就代表不符合范围，就要进行借月份加天数操作，依次循环进行操作，直到_day符合当月天数，如果_month==0了，就需要进行借年操作，同时更新年和月份
六、前置++、--，后置++、--
// 前置++ Date& operator++() { *this += 1; return *this; } // 后置++ Date operator++(int) { Date tmp(*this); *this += 1; return tmp; } // 后置-- Date operator--(int) { Date tmp(*this); *this -= 1; return tmp; } // 前置-- Date& operator--() { *this -= 1; return *this; }直接复用日期加减天数操作，注意一点，不能返回局部变量的引用
七、运算符重载
// >运算符重载 bool 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; } return false; } // ==运算符重载 bool operator==(const Date& d) const { return _year == d._year && _month == d._month && _day == d._day; } // >=运算符重载 bool operator >= (const Date& d) const { return *this > d || *this == d; } // <运算符重载 bool operator < (const Date& d) const { return !(*this >= d); } // <=运算符重载 bool operator <= (const Date& d) const { return !(*this > d); } // !=运算符重载 bool operator != (const Date& d) const { return !(*this == d); }只要实现了operator > 和 operator == ，别的直接复用即可
八、日期减日期
【思路1】：暴力求解，小的日期一直++，如果和大的日期相等了，就能计算相差天数
int Date::operator-(const Date& d) const { Date max = *this; Date min = d; int flag = 1; if (*this < d) { max = d; min = *this; flag = -1; } int n = 0; while (min != max) { ++min; ++n; } return n * flag; }缺点：虽然实现简单，但是效率低
时间复杂度：两个日期的相差天数，也就是O(N)
【思路2】：先确定两个日期的大小，让大、小日期分别减到当年1月1日，这个时候就能确定当前年差了几天，然后再计算差了几年，如果是闰年就+366，平年就+365
int Date::operator-(const Date& d) const { Date max = *this; Date min = d; int flag = 1; // 区分大小日期，修正flag if (*this < d) { max = d; min = *this; flag = -1; } int count = 0; // max减到当年1月1日 while (!(max._day == 1 && max._month == 1)) { --max; // 依赖operator--（日期减一天） ++count; } // min减到当年1月1日 while (!(min._day == 1 && min._month == 1)) { --min; // 依赖operator--（日期减一天） --count; } // 计算年份差的总天数 while (min._year != max._year) { if (is_leapyear(min._year)) { count += 366; } else { count += 365; } min._year++; // 这里假设可以直接修改成员变量，若封装严格需用接口 } return flag * count; }时间复杂度：算当前年的天数差，最多循环365 次（因为一年最多 365 天），属于O(1)，再计算年份差的总天数，差几年就是几循环次数等于年份差 Y，也属于O(1)，所以时间复杂度是O(1)
九、流插入和流提取运算符重载
1、流插入运算符operator<<重载
ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d) { out<<d._year<<' '<< d._month <<' '<< d._day<<endl; return out; }作用：实现自定义类型Date向输出流（如cout）的打印。
2、流提取运算符operator>>重载
istream& operator>>(istream& in, Date& d) { int year, month, day; in >> year >> month >> day; if (month > 0 && month < 13 && day > 0 && day <= d.GetMonthDay(year, month)) { d._year = year; d._month = month; d._day = day; } else { cout << "非法日期" << endl; assert(0); } return in; }作用：实现从输入流（如cin）读取数据并赋值给Date对象，同时进行日期合法性校验。
ostream（如 cout）和 istream（如 cin）类不可拷贝，且为支持流运算符的链式调用，其重载的 operator<<和 operator>> 中对应的流参数及返回值必须用引用传递