设计24小时制的时间类Time，成员数据包含时（hour）分（minute）秒（second）。 main函数已给定，提交时只需要提交main函数外的代码部分。 #include<iostream> using namespace std; //你提交的代码在这里 int main() { Time t1; cout<<"Show object t1:"<<t1<<endl; int hour,minute,second; cin>>hour>>minute>>second; Time t2(hour,minute,second); cout<<"Show object t2:"<<t2<<endl; cin>>hour>>minute>>second; t1.Set(hour,minute,second); cout<<"Reset and Show object t1:"<<t1<<endl; int n; n=t2-t1; cout<<t2<<"-"<<t1<<"="<<n<<"s"<<endl; cin>>n; cout<<t1<<"+"<<n<<"s="; t2=t1+n; cout<<t2<<endl; cout<<t1<<"-"<<n<<"s="; t1=t1-n; cout<<t1<<endl; return 0; } Input 3行，第1，2行，每行3个整数，分别表示时、分和秒；第3行时一个非负整数。数据保证合法。 Output 按照样例输出格式输出。 输入样例 1 23 55 30 21 34 28 10000 输出样例 1 Show object t1:1:2:3 Show object t2:23:55:30 Reset and Show object t1:21:34:28 23:55:30-21:34:28=8462s 21:34:28+10000s=0:21:8 21:34:28-10000s=18:47:48

### 设计与实现 C++ 时间类 `Time` 为了满足需求，可以设计一个名为 `Time` 的 C++ 类来表示 24 小时制的时间。以下是具体的设计思路： #### 功能描述 1. **私有成员变量**: 存储小时 (`hour`)、分钟 (`minute`) 和秒 (`second`)。 2. **公有方法**: - 设置时间和验证时间的有效性。 - 获取当前存储的时间值。 - 支持时间的加法和减法运算。 3. **重载操作符**: - 输入/输出流操作符 (`<<`, `>>`)。 4. **辅助函数**: - 验证输入时间是否合法。 --- #### 实现代码 ```cpp #include <iostream> using namespace std; class Time { private: int hour; int minute; int second; // 辅助函数：判断时间是否有效 bool isValid(int h, int m, int s) const { return (h >= 0 && h < 24) && (m >= 0 && m < 60) && (s >= 0 && s < 60); } public: // 构造函数，默认时间为 00:00:00 Time(int h = 0, int m = 0, int s = 0) : hour(h), minute(m), second(s) { if (!isValid(hour, minute, second)) { throw invalid_argument("Invalid time provided."); } } // 设置时间 void setTime(int h, int m, int s) { if (isValid(h, m, s)) { hour = h; minute = m; second = s; } else { throw invalid_argument("Invalid time provided."); } } // 获取时间 void getTime(int &h, int &m, int &s) const { h = hour; m = minute; s = second; } // 加法运算 void add(Time other) { int totalSeconds = toTotalSeconds() + other.toTotalSeconds(); fromTotalSeconds(totalSeconds); } // 减法运算 void subtract(Time other) { int totalSeconds = toTotalSeconds() - other.toTotalSeconds(); if (totalSeconds < 0) { throw underflow_error("Resulting time cannot be negative."); } fromTotalSeconds(totalSeconds); } // 转换为总秒数 int toTotalSeconds() const { return hour * 3600 + minute * 60 + second; } // 从总秒数转换回时间 void fromTotalSeconds(int totalSeconds) { hour = totalSeconds / 3600 % 24; minute = totalSeconds / 60 % 60; second = totalSeconds % 60; } // 重载 << 输出操作符 friend ostream& operator<<(ostream &os, const Time &t) { os << t.hour << ":" << t.minute << ":" << t.second; return os; } // 重载 >> 输入操作符 friend istream& operator>>(istream &is, Time &t) { is >> t.hour >> t.minute >> t.second; if (!t.isValid(t.hour, t.minute, t.second)) { throw invalid_argument("Invalid time input."); } return is; } }; // 主函数测试 int main() { try { Time t1(12, 30, 45); // 初始化时间对象 cout << "Initial Time: " << t1 << endl; Time t2; cout << "Enter another time (hh:mm:ss): "; cin >> t2; // 用户输入时间 cout << "You entered: " << t2 << endl; // 执行加法 t1.add(t2); cout << "After adding: " << t1 << endl; // 执行减法 t1.subtract(t2); cout << "After subtracting: " << t1 << endl; } catch (const exception &e) { cerr << e.what() << endl; } return 0; } ``` --- #### 关键点解析 1. **有效性检查** 使用 `isValid()` 方法确保时间始终处于合理范围内[^1]。 2. **时间计算逻辑** - 将时间统一转化为秒数进行加减运算，便于处理溢出情况。 - 运算完成后通过 `fromTotalSeconds()` 方法还原为标准时间格式[^2]。 3. **异常处理** 对非法输入抛出异常，增强程序健壮性[^3]。 4. **操作符重载** 提供友好的输入输出接口，简化交互过程。 --- ###