C++，C++/CX に挑戦！

新版明解C++中級編　p.329 演習9-3
　下記の Array.h, Twin.h, Date.h, Date.cpp をそのまま利用して、
Twin<Twin<Date> > を要素としてもつ Arrayクラステンプレートオブジェクトを生成して利用するプログラムを作成せよ。

// Array.h
#ifndef ___ClassTemplate_Array
#define ___ClassTemplate_Array

template <class Type> class Array {
    int nelem;  // 配列要素数
    Type* vec;  // 配列先頭要素へのポインタ

    // 添字として適なら true、否なら false
    bool is_valid_index(int idx) {
        return idx >= 0 && idx < nelem;
    }

public:
    // 添字範囲例外クラス
    class IdxRngErr {
        const Array* ident;
        int idx;
    public:
        IdxRngErr(const Array* p, int i)
            : ident(p), idx(i) { }
        int Index() const { return idx; }
    };

    // コンストラクタ
    explicit Array(int size, const Type& v = Type())
        : nelem(size) {
        vec = new Type[nelem];
        for (int i = 0; i < nelem; i++)
            vec[i] = v; // 全要素の初期値 v
    }

    // コピーコンストラクタ
    Array(const Array<Type>& x) {
        if (&x == this) {
            nelem = 0;
            vec = NULL;
        }
        else {
            nelem = x.nelem;
            vec = new Type[nelem];
            for (int i = 0; i < nelem; i++)
                vec[i] = x.vec[i];
        }
    }

    // デストラクタ
    ~Array() { delete[] vec; }

    // 要素数 nelem のゲッタ
    int size() const { return nelem; }

    // 代入演算子
    Array& operator=(const Array<Type>& x) {
        if (&x != this) {
            if (nelem != x.nelem) {
                delete[] vec;
                nelem = x.nelem;
                vec = new Type[nelem];
            }
            for (int i = 0; i < nelem; i++)
                vec[i] = x.vec[i];
        }
        return *this;
    }

    // 添字演算子[]
    Type& operator[](int i) {
        // 添字が否なら、添字範囲例外を throw
        if (!is_valid_index(i))
            throw IdxRngErr(this, i);
        return vec[i];
    }

    // const版添字演算子[]
    const Type& operator[](int i) const {
        // 添字が否なら、添字範囲例外を throw
        if (!is_valid_index(i))
            throw IdxRngErr(this, i);
        return vec[i];
    }
};

#endif



// Twin.h
#ifndef ___Class_Twin
#define ___Class_Twin

#include <utility>
#include <algorithm>

template <class Type> class Twin {
    Type v1;
    Type v2;

public:
    Twin(const Type& f = Type(), const Type& s = Type())
        : v1(f), v2(s) { }
    Twin(const Twin<Type>& t)
        : v1(t.first()), v2(t.second()) { }

    Type  first()  const { return v1; } // v1 のゲッタ
    Type& first() { return v1; }        // v1 のゲッタ かつ セッタ

    Type  second() const { return v2; } // v2 のゲッタ
    Type& second() { return v2; }       // v2 のゲッタ かつ セッタ

    void set(const Type& f, const Type& s) {
        v1 = f; v2 = s;
    }

    Type min() const { return v1 < v2 ? v1 : v2; }

    bool ascending() const { return v1 < v2; }

    void sort() { if (!(v1 < v2)) std::swap(v1, v2); }
};


template <class Type> inline std::ostream& operator<<(
    std::ostream& os, const Twin<Type>& t
    ) {
    return os << "[" << t.first()
        << ", " << t.second() << "]";
}

#endif



// Date.h
#ifndef ___Class_Date
#define ___Class_Date

#include <string>
#include <iostream>

class Date {
    int y;
    int m;
    int d;
    static int dmax[];
    static int days_of_year(int year);
    static int days_of_month(int year, int month);

public:
    static bool leap_year(int year) {
        return year % 4 == 0 && year % 100 != 0 || year % 400 == 0;
    }

    Date();
    Date(int yy, int mm = 1, int dd = 1);

    bool leap_year() const { return leap_year(y); }

    int year()  const { return y; }
    int month() const { return m; }
    int day()   const { return d; }

    Date preceding_day() const;
    Date following_day() const;

    int day_of_year() const;
    int day_of_week() const;
    operator long() const;

    Date& operator++();
    Date  operator++(int);
    Date& operator--();
    Date  operator--(int);

    Date& operator+=(int dn);
    Date& operator-=(int dn);

    Date operator+(int dn) const;
    Date operator-(int dn) const;

    friend Date operator+(int dn, const Date& day);

    long operator-(const Date& day) const;

    bool operator==(const Date& day) const;
    bool operator!=(const Date& day) const;

    bool operator> (const Date& day) const;
    bool operator>=(const Date& day) const;
    bool operator< (const Date& day) const;
    bool operator<=(const Date& day) const;

    void adjust();

    std::string to_string() const;
};

std::ostream& operator<<(std::ostream& s, const Date& x);
std::istream& operator>>(std::istream& s, Date& x);

#endif



// Date.cpp
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iomanip>
#include <ctime>
#include <sstream>
#include <iostream>
#include "Date.h"

using namespace std;

int Date::dmax[] = { 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };
int Date::days_of_year(int year) { return 365 + leap_year(year); }
int Date::days_of_month(int year, int month) {
    return dmax[month - 1] + (month == 2 && leap_year(year));
}

Date::Date() {
    time_t current = time(NULL);
    struct tm* local = localtime(&current);
    y = local->tm_year + 1900;
    m = local->tm_mon + 1;
    d = local->tm_mday;
}
Date::Date(int yy, int mm, int dd) : y(yy), m(mm), d(dd) {
    adjust();
}

Date Date::preceding_day() const {
    Date temp(*this); return --temp;
}

Date Date::following_day() const {
    Date temp(*this); return ++temp;
}

int Date::day_of_year() const {     // 該当年内の経過日数
    int days = d;
    for (int i = 1; i < m; i++)
        days += days_of_month(y, i);
    return days;
}

int Date::day_of_week() const {	    // 曜日(0〜6)
    int yy = y; int mm = m;
    if (mm == 1 || mm == 2) { yy--; mm += 12; }
    return (yy + yy / 4 - yy / 100 + yy / 400 + (13 * mm + 8) / 5 + d) % 7;
}

Date::operator long() const {       // 変換関数(1970/1/1からの日数)
    long dys = 0;
    for (int i = 1970; i < y; i++)
        dys += days_of_year(i);
    return dys + day_of_year() - 1;
}

Date& Date::operator++() {          // 前置++
    return *this += 1;
}

Date Date::operator++(int) {        // 後置++
    Date temp(*this);
    *this += 1;
    return temp;
}

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

Date Date::operator--(int) {        // 後置--
    Date temp(*this);
    *this -= 1;
    return temp;
}

Date& Date::operator+=(int dn) {    // 日付を dn日進める。
    if (dn < 0)
        return *this -= -dn;
    d += dn;
    adjust();
    return *this;
}

Date& Date::operator-=(int dn) {    // 日付を dn日戻す。
    if (dn < 0)
        return *this += -dn;
    d -= dn;
    adjust();
    return *this;
}

Date Date::operator+(int dn) const {        // dn日後を求める。
    Date temp(*this);
    return temp += dn;
}

Date Date::operator-(int dn) const {        // dn日前を求める。
    Date temp(*this);
    return temp -= dn;
}

Date operator+(int dn, const Date& day) {   // dayのdn日後を求める。
    return day + dn;
}

long Date::operator-(const Date& day) const {   // 日付の差
    return long(*this) - long(day);
}

bool Date::operator==(const Date& day) const {
    return y == day.y && m == day.m && d == day.d;
}

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

bool Date::operator>(const Date& day) const {
    return long(*this) - long(day) > 0 ? true : false;
}

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

bool Date::operator<(const Date& day) const {
    return long(*this) - long(day) < 0 ? true : false;
}

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

void Date::adjust() {
    while (m <  0) { m += 12; y--; }
    while (m > 12) { m -= 12; y++; }
    while (d < 1) {
        if (--m < 1) {
            y--; m = 12;
        }
        d += days_of_month(y, m);
    }
    while (d > days_of_month(y, m)) {
        d -= days_of_month(y, m);
        if (++m > 12) {
            y++; m = 1;
        }
    }
    if (y < 1970) {
        cout <<  "不正な値が入力されました。\n";
        exit(1);
    }
}

string Date::to_string() const {
    ostringstream s;
    s << y << "年" << setw(2) << m << "月" 
                   << setw(2) << d << "日";
    return s.str();
}

ostream& operator<<(ostream& s, const Date& x) {
    return s << x.to_string();
}

istream& operator>>(istream& s, Date& x) {
    int yy, mm, dd; char c;
    s >> yy >> c >> mm >> c >> dd;
    x = Date(yy, mm, dd);
    return s;
}

// 解答


// p329_9_3.cpp
#include <iostream>
#include "Date.h"
#include "Twin.h"
#include "Array.h"
using namespace std;

double d_m_ratio(Twin<Twin<Date> >& p) {
    return
        (p.first().second() - p.first().first())
        * 1.0
        / (p.second().second() - p.second().first());
}


int main() {
    Date  d1(2017,  4, 10); Date  d2(2017,  5, 24);
    Date  d3(2017,  5, 31); Date  d4(2017, 11, 25);
    Date  d5(2017,  1, 25); Date  d6(2017,  3,  8);
    Date  d7(2017,  3, 13); Date  d8(2018,  1, 19);
    Date  d9(2016, 10, 25); Date d10(2016, 12, 26);
    Date d11(2016, 12, 28); Date d12(2018,  1, 22);

    typedef Twin<Date> tw;
    Twin<tw> project1(tw(d1, d2 ), tw(d3 , d4 ));
    Twin<tw> project2(tw(d5, d6 ), tw(d7 , d8 ));
    Twin<tw> project3(tw(d9, d10), tw(d11, d12));

    Array<Twin<tw> > project(3);
    project[0] = project1;
    project[1] = project2;
    project[2] = project3;

    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        cout << "◆プロジェクトNo." << i + 1 << '\n';
        cout << "  ・設計開始 : " 
             << project[i].first().first()   << '\n';
        cout << "  ・設計終了 : " 
             << project[i].first().second()  << '\n';
        cout << "  ・生産開始 : " 
             << project[i].second().first()  << '\n';
        cout << "  ・生産終了 : " 
             << project[i].second().second() << '\n';
        cout << "　※生産期間に対する設計期間の割合\n"
            << "    "
            << d_m_ratio(project[i]) << "\n\n";
    }
}