【题目】阅读、运行程序后，按要求增加类的功能
要求：请在原类基础上，增加下列成员函数，要求前三个设计成内置函数，在main()数中增加适当的调用以展示扩充类定义后的功能（最好能一次运行）。
add_a_sec() //增加1秒钟
add_a_minute() //增加1分钟
add_an_hour() //增加1小时
add_seconds(int) //增加n秒钟
add_minutes(int) //增加n分钟
add_hours(int) //增加n小时
提示：要考虑增加后超出取值范围的情形
给出的程序如下（ 为引导同学们读程序，注释中给出了值得关注的要点）：
#include <iostream>
using namespace std;
class Time
{
public:
void set_time( );
void show_time( );
private:
bool is_time(int, int, int); //is_time函数仅限于类内使用，声明为private型是必要的。
//另外，请欣赏函数名的取法。函数的作用在于判断，返回值为bool型，is_time()看起来就是个一般疑问句，读起来很上口
int hour;
int minute;
int sec;
};
int main( )
{
Time t1;
Time &t2=t1; //t2为引用变量(对象)，需要理解其作用
t1.set_time();
t2.show_time();
return 0;
}
void Time::set_time( ) //这段函数给出了“界面友好”型输入的范例
{
char c1,c2;
cout<<"请输入时间(格式hh:mm:ss)";
while(1)
{
cin>>hour>>c1>>minute>>c2>>sec;
if(c1!=':'||c2!=':')
cout<<"格式不正确，请重新输入"<<endl;
elseif (!is_time(hour,minute,sec))
cout<<"时间非法，请重新输入"<<endl;
else
break;
}
}
void Time::show_time( )
{
cout<<hour<<":"<<minute<<":"<<sec<<endl;
}
bool Time::is_time(int h,int m, int s)
{
if(h<0 ||h>24 || m<0 ||m>60 || s<0 ||s>60)
return false;
return true;
}
【题目说明】以这种方式给出题目，目的在于引导同学们在模仿中学习。一则阅读一个已经有完整功能的面向对象的程序，理解其中所含的语法点，掌握程序结构的安排以及使用语法的细节；二则考虑增加功能的要求，顺势将程序写下来。
【题目参考解答】解题中需要关注的要点见程序中的注释
#include <iostream>
using namespace std;
class Time
{
public:
void set_time( );
void show_time( );
inline void add_a_sec(); //增加1秒钟
inline void add_a_minute(); //增加1分钟
inline void add_an_hour(); //增加1小时
void add_seconds(int); //增加n秒钟
void add_minutes(int); //增加n分钟
void add_hours(int); //增加n小时
private:
bool is_time(int, int, int);
int hour;
int minute;
int sec;
};
void Time::set_time( )
{
char c1,c2;
cout<<"请输入时间(格式hh:mm:ss)";
while(1)
{
cin>>hour>>c1>>minute>>c2>>sec;
if(c1!=':'||c2!=':')
cout<<"格式不正确，请重新输入"<<endl;
else if (!is_time(hour,minute,sec))
cout<<"时间非法，请重新输入"<<endl;
else
break;
}
}
void Time::show_time( )
{
cout<<hour<<":"<<minute<<":"<<sec<<endl;
}
bool Time::is_time(int h,int m, int s)
{
if (h<0 ||h>24 || m<0 ||m>60 || s<0 ||s>60)
return false;
return true;
}
inline void Time::add_a_sec() //增加1秒钟
{
++sec; //直接修改sec的值即可，sec是Time类的数据成员
if (sec>59) //sec超出规定的范围，因为只是增加1秒，最多也就是向分钟进位1，所以增加1分钟。
add_a_minute(); //至于增加1分钟是否会引起小时变化，由add_a_minute()处理
}
inline void Time::add_a_minute() //增加1分钟
{
++minute;
if (minute>59) //参见add_a_sec()中的注释
add_an_hour();
}
inline void Time::add_an_hour() //增加1小时
{
++hour;
if (hour>23)
hour=0; //到第2天了
}
void Time::add_seconds(int n) //增加n秒钟
{
sec+=n; //直接加上去。此操作可能使sec超出取值范围，将在下面处理，我们只要保证此函数执行完sec的取值正确即可
if (sec>59) //思考：if中的两条语句能否交换顺序？为什么不能？后果将是……？
{
add_minutes(sec/60); //增加sec/60分钟
sec%=60; //秒数应该是sec%=60
}
}
void Time::add_minutes(int n) //增加n分钟
{
minute+=n;
if (minute>59) //参见add_seconds()中的注释
{
add_hours(minute/60);
minute%=60;
}
}
void Time::add_hours(int n) //增加n小时
{
hour+=n;
if (hour>23)
hour%=24; //此程序不涉及日期，如果设计类DateTime，修改将继续下去
}
int main( )
{
Time t1;
Time &t2=t1;
t1.set_time( );
cout<<"现在时间是：";
t2.show_time( );
t1.add_a_sec(); //增加1秒钟
cout<<"增加1秒钟后：";
t1.show_time( );
t1.add_a_minute(); //增加1分钟
cout<<"增加1分钟后：";
t1.show_time( );
t1.add_an_hour(); //增加1小时
cout<<"增加1小时后：";
t1.show_time( );
t1.add_seconds(40); //增加40秒钟
cout<<"增加40秒钟后：";
t1.show_time( );
t1.add_minutes(127); //增加127分钟
cout<<"增加127分钟后：";
t1.show_time( );
t1.add_hours(8); //增加8小时
cout<<"增加8小时后：";
t1.show_time( );
return 0;
}
【讨论】
1. 时、分、秒等超出范围后，调用相应的成员函数完成进一步的处理，这个办法要学会，减少了代码量，并且保证了质量。
2.三个内置函数的另外一种写法是直接将其定义在class的声明中，inline可以省略。
3.有同学实现add_a_sec()时，直接调用add_seconds(1)完成，这是个很聪明的想法。但在此处反被聪明误的是，add_a_sec()操作简单、可能使用频繁（如在工业控制中），声明为内置函数是有道理的，然而调用非内置函数add_seconds()后，这点优势将不再有。此可谓设计中的“两难”，如何选择，自己回答。
【进一步的工作】任务3扩充（自选）：是否可以设计一个DateTime类了？实施一下吧。
<本文完>
时间： 2024-04-05 00:38:38