《その86》挿入子と抽出子の多重定義（p.403演習11-2，演習11-3）: C++，C++/CX に挑戦！

2017年10月20日

《その86》挿入子と抽出子の多重定義（p.403演習11-2，演習11-3）

挿入子と抽出子の多重定義

　今回の「挿入子と抽出子の多重定義」は、具体的には、
挿入子 << や抽出子 >> の多重定義によって、cout << や cin >> でクラスオブジェクトを扱えるようにするというものです。

【挿入子と抽出子の多重定義】


◆ 挿入子の多重定義（演算子関数 operator<< の定義）

　　　　ostream& operator<<(ostream& s, const Type& x) {
            ｸﾗｽ x から出力したい内容を取り出すｺｰﾄﾞ;
            s << ｸﾗｽ x から取り出した出力したい内容;
            return s;
        }

◆ 抽出子の多重定義（演算子関数 operator>> の定義）

　　　　ostream& operator>>(ostream& s, Type& x) {
            s >> 入力ｽﾄﾘｰﾑから読み込んだ内容を受け取るｵﾌﾞｼﾞｪｸﾄ;
            入力ｽﾄﾘｰﾑ s から受け取った内容をｸﾗｽ x にｾｯﾄ;
            return s;
        }


※ 演算子関数の返却値がストリーム s への参照となっているので、cout << x << y; のように
   連続で使用できます。
※ 引数 Type& x が参照渡しになっているのは、値渡しとのコスト的な差を考慮してのことです。
※ 演算子関数 "operator<<" の引数 "const Type& x" には "const"が付いているので、const付き
   のオブジェクト等を受け取ることができます。

新版明解C++入門編　p.403 演習11-2
　クラス Date 第２版に抽出子を追加せよ。

  ３つのファイル Date.h
                 Date.cpp
                 DateTest.cpp
  を順に記述します。

// Date.h
#include <string>
#include <iostream>

class Date {
    int y;
    int m;
    int d;

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

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

    Date preceding_day() const;         // 前日の日付(閏年非対応)

    std::string to_string() const;      // 日付文字列作成
};

std::ostream& operator<<(std::ostream& s, const Date& x);   // 演算子関数 operator<<
std::istream& operator>>(std::istream& s, Date& x);         // 演算子関数 operator>>

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

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;
}

Date Date::preceding_day() const {
    int dmax[] = { 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };
    Date temp = *this;

    if (temp.d > 1)
        temp.d--;
    else {
        if (--temp.m < 1) {
            temp.y--;
            temp.m = 12;
        }
        temp.d = dmax[temp.m - 1];
    }
    return temp;
}

string Date::to_string() const {
    ostringstream s;
    s << setfill('0') << 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 y, m, d; char c;
    s >> y >> c >> m >> c >> d;
    x = Date(y, m, d);
    return s;
}

// DateTest.cpp
#include <iostream>
#include "Date.h"

using namespace std;

int main()
{
    Date x;
    cout << "**/**/**形式で日付を入力：";
    cin >> x;                           // 抽出子「 operator>> 」
    cout << "日付 … " << x << '\n';    // 挿入子「 operator<< 」
}

新版明解C++入門編　p.403 演習11-3
　演習11-1 で作成した時刻クラスに挿入子と抽出子を追加せよ。

  ３つのファイル Date.h
                 Date.cpp
                 DateTest.cpp
  を順に記述します。

// Time.h
#include <iostream>

class Time {
    int hour;
    int minute;
    int second;
public:
    Time();
    Time(int h, int m, int s);

    int get_hour()   const { return hour; }
    int get_minute() const { return minute; }
    int get_second() const { return second; }

    void forward_h(int h);
    void forward_m(int m);
    void forward_s(int s);
    void adjust(int &h, int &m, int &s);
};

std::ostream& operator<<(std::ostream& so, const Time& x);
std::istream& operator>>(std::istream& si, Time& x);

// Time.cpp
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iomanip>
#include <ctime>
#include <sstream>
#include "Time.h"
using namespace std;

Time::Time() {
    time_t current = time(NULL);
    struct tm* local = localtime(&current);
    hour = local->tm_hour;
    minute = local->tm_min;
    second = local->tm_sec;
}

Time::Time(int h, int m, int s) {
    adjust(h, m, s);
    hour = h; minute = m; second = s;
}

void Time::forward_h(int h) {     // hour   を進める。
    hour = (hour + h) % 24;
}

void Time::forward_m(int m) {     // minute を進める。
    m = minute + m;
    adjust(hour, m, second);
}

void Time::forward_s(int s) {     // second を進める。
    s = second + s;
    adjust(hour, minute, s);
}

void Time::adjust(int &h, int &m, int &s) {
    m = m + s / 60;
    s = s % 60;
    h = h + m / 60;
    m = m % 60;
    h = h % 24;
    hour = h; minute = m; second = s;
}

ostream& operator<<(ostream& so, const Time& x) {
    return so << setw(2) << x.get_hour()   << "時"
              << setw(2) << x.get_minute() << "分"
              << setw(2) << x.get_second() << "秒";
}

istream& operator>>(istream& si, Time& x) {
int h, m, s; char c;
si >> h >> c >> m >> c >> s;
x = Time(h, m, s);
return si;
}

// TymeTest.cpp
#include <iostream>
#include "Time.h"
using namespace std;

int main() {
    Time a;
    cout << "現在時刻 : " << a << '\n';

    cout << '\n';
    cout << "**:**:**形式で時刻を入力 : "; cin >> a;
    cout << a << '\n';
    a.forward_h(20)  ; cout << a << "( 20時間進めました。)" << '\n';
    a.forward_m(80)  ; cout << a << "( 80分  進めました。)" << '\n';
    a.forward_s(3700); cout << a << "( 3700秒進めました。)" << '\n';
}