03-计算时间_一个运算符重载示例

11.2　计算时间：一个运算符重载示例

如果今天早上在Priggs的账户上花费了2小时35分钟，下午又花费了2小时40分钟，则总共花了多少时间呢？这个示例与加法概念很吻合，但要相加的单位（小时与分钟的混合）与内置类型不匹配。第7章通过定义一个travel_time结构和将这种结构相加的sum()函数来处理类似的情况。现在将其推广，采用一个使用方法来处理加法的Time类。首先使用一个名为Sum()的常规方法，然后介绍如何将其转换为重载运算符。程序清单11.1列出了这个类的声明。

程序清单11.1　mytime0.h

// mytime0.h -- Time class before operator overloading
#ifndef MYTIME0_H_
#define MYTIME0_H_
class Time
{
private:
    int hours;
    int minutes;
public:
    Time();
    Time(int h, int m = 0);
    void AddMin(int m);
    void AddHr(int h);
    void Reset(int h = 0, int m = 0);
    Time Sum(const Time & t) const;
    void Show() const;
};
#endif

Time类提供了用于调整和重新设置时间、显示时间、将两个时间相加的方法。程序清单11.2列出了方法定义。请注意，当总的分钟数超过59时，AddMin()和Sum()方法是如何使用整数除法和求模运算符来调整minutes和hours值的。另外，由于这里只使用了iostream的cout，且只使用了一次，因此使用std::cout比导入整个名称空间更经济。

程序清单11.2　mytime0.cpp

// mytime0.cpp -- implementing Time methods
#include <iostream>
#include "mytime0.h"
Time::Time()
{
    hours = minutes = 0;
}
Time::Time(int h, int m )
{
    hours = h;
    minutes = m;
}
void Time::AddMin(int m)
{
    minutes += m;
    hours += minutes / 60;
    minutes %= 60;
}
void Time::AddHr(int h)
{
    hours += h;
}
void Time::Reset(int h, int m)
{
    hours = h;
    minutes = m;
}
Time Time::Sum(const Time & t) const
{
    Time sum;
    sum.minutes = minutes + t.minutes;
    sum.hours = hours + t.hours + sum.minutes / 60;
    sum.minutes %= 60;
    return sum;
}
void Time::Show() const
{
    std::cout << hours << " hours, " << minutes << " minutes";
}

来看一下Sum()函数的代码。注意参数是引用，但返回类型却不是引用。将参数声明为引用的目的是为了提高效率。如果按值传递Time对象，代码的功能将相同，但传递引用，速度将更快，使用的内存将更少。

然而，返回值不能是引用。因为函数将创建一个新的Time对象（sum），来表示另外两个Time对象的和。返回对象（如代码所做的那样）将创建对象的副本，而调用函数可以使用它。然而，如果返回类型为Time &，则引用的将是sum对象。但由于sum对象是局部变量，在函数结束时将被删除，因此引用将指向一个不存在的对象。使用返回类型Time意味着程序将在删除sum之前构造它的拷贝，调用函数将得到该拷贝。

警告： 不要返回指向局部变量或临时对象的引用。函数执行完毕后，局部变量和临时对象将消失，引用将指向不存在的数据。

最后，程序清单11.3对Time类中计算时间总和的部分进行了测试。

程序清单11.3　usetime0.cpp

// usetime0.cpp -- using the first draft of the Time class
// compile usetime0.cpp and mytime0.cpp together
#include <iostream>
#include "mytime0.h"
int main()
{
    using std::cout;
    using std::endl;
    Time planning;
    Time coding(2, 40);
    Time fixing(5, 55);
    Time total;
    cout << "planning time = ";
    planning.Show();
    cout << endl;
    cout << "coding time = ";
    coding.Show();
    cout << endl;
    cout << "fixing time = ";
    fixing.Show();
    cout << endl;
    total = coding.Sum(fixing);
    cout << "coding.Sum(fixing) = ";
    total.Show();
    cout << endl;
    return 0;
}

下面是程序清单11.1、程序清单11.2和程序清单11.3组成的程序的输出：

planning time = 0 hours, 0 minutes
coding time = 2 hours, 40 minutes
fixing time = 5 hours, 55 minutes
coding.Sum(fixing) = 8 hours, 35 minutes