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Aufgabe zur Klasse Time

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Übersicht

In dieser Aufgabe entwerfen wir für Objekte, die eine Uhrzeit mit Stunden-, Minuten- und Sekundenanteil repräsentieren, eine geeignete Klasse Time. Die Stunde kann Werte zwischen 0 und 23 einnehmen, die Minuten und Sekunden Werte zwischen 0 und 59.

Beschreibung

Weitere Hinweise zur Spezifikation einer Klasse Time finden Sie in den nachfolgenden Hinweisen vor:

Konstruktoren

Time ();
Time (int seconds, int minutes, int hours);
Time (int seconds);
Time (const char*);

Hinweise: Neben dem Standardkonstruktur besitzt die Klasse mehrere benutzerdefinierte Konstruktoren. Mit ihnen kann man ein Time-Objekt mit drei Werten seconds, minutes und hours vorbelegen oder man gibt nur einen Sekundenwert – im Bereich von 0 bis 86400 – vor. Alternativ lässt sich eine Uhrzeit auch durch eine Zeichenkette des Formats "hh:mm:ss" spezifizieren.

Methoden

void reset ();
void add (const Time&);
void sub (const Time&);
Time diff (const Time&) const;
void increment ();
void decrement ();

Hinweise:

Mit add und sub lassen sich zwei Uhrzeiten addieren bzw. subtrahieren. Ein eventueller Über- bzw. Unterlauf ist zu berücksichtigen. Die diff-Methode berechnet die Differenz zweier Uhrzeiten und stellt das Ergebnis wieder in einem Time-Objekt bereit. Mit der reset-Methode werden alle drei Werte einer Uhrzeit auf 0 gestellt, zum Addieren oder Subtrahieren einer einzelnen Sekunde gibt es die zwei Methoden increment bzw. decrement.

Arithmetische Operatoren

// arithmetic operators
Time operator+ (const Time&) const;
Time operator- (const Time&) const;

// arithmetic-assignment operators
Time operator+= (const Time&);
Time operator-= (const Time&);
Time operator+= (int seconds);
Time operator-= (int seconds);

// increment / decrement operators
friend Time& operator++ (Time&);           // prefix increment
friend const Time operator++ (Time&, int); // postfix increment
friend Time& operator-- (Time&);           // prefix decrement
friend const Time operator-- (Time&, int); // postfix decrement

Hinweise:

Die Funktionsweise der Operatoren ist weitestgehend selbsterklärend – die beiden Operatoren ++ und -- arbeiten analog wie increment bzw. decrement.

Vergleichsoperatoren

friend bool operator== (const Time&, const Time&);
friend bool operator!= (const Time&, const Time&);
friend bool operator<= (const Time&, const Time&);
friend bool operator<  (const Time&, const Time&);
friend bool operator>= (const Time&, const Time&);
friend bool operator>  (const Time&, const Time&);

Hinweise:

Vergleich zweier Uhrzeiten.

Konvertierungsoperator

operator int();

Hinweise:

Vergleich zweier Uhrzeiten.

Ein- und Ausgabe

friend ostream& operator<< (ostream&, const Time&);
friend istream& operator>> (istream&, Time&);

Hinweise:

Ein- und Ausgabe eines Time-Objekts in C++–Manier. Die Ausgabe sollte sich am Format "hh:mm:ss" orientieren, bei einstelligen Werten ist eine führende Null voranzustellen.

Es folgen einige Beispiele, um die Umsetzung der einzelnen Klassenelemente besser zu veranschaulichen. Wir beginnen mit den Konstruktoren:

Beispiel:

// testing c'tors
Time t1;
std::cout << t1 << std::endl;
Time t2 (0, 30, 12);
std::cout << t2 << std::endl;
Time t3 ("09:30:00");
std::cout << t3 << std::endl;
Time t4 (24*60*60 - 1);
std::cout << t4 << std::endl;

Ausgabe:

00:00:00
12:30:00
09:30:00
23:59:59

Beispiel: Codefragment zum Testen der add-Methode:

// testing 'add'
Time t1 (0, 0, 12);
Time t2 (33, 33, 3);
for (int i = 0; i < 5; i ++)
{
    t1.add (t2);
    std::cout << t1 << std::endl;
}

Ausgabe:

15:33:33
19:07:06
22:40:39
02:14:12
05:47:45

Beispiel: Codefragment zum Testen der increment-Methode:

// testing 'increment'
Time t (55, 59, 23);
for (int i = 0; i < 8; i ++)
{
    t.increment ();
    std::cout << t << std::endl;
}

Ausgabe:

23:59:56
23:59:57
23:59:58
23:59:59
00:00:00
00:00:01
00:00:02
00:00:03

Beispiel: Codefragment zum Testen der diff-Methode:

// testing 'diff'
Time t1;
Time t2("23:59:59");
Time t3 = t1.diff(t2);
std::cout << t3 << std::endl;
t3 =  t2.diff(t1);
std::cout << t3 << std::endl;

Ausgabe:

23:59:59
23:59:59

Beispiel: Codefragment zum Testen der arithmetischen Operatoren:

// testing operators
Time t1 (15, 30, 6);
Time t2 = t1 + t1;
std::cout << t2 << std::endl;
t2 += t1;
std::cout << t2 << std::endl;
t2 -= 120;
std::cout << t2 << std::endl;
t2 -= t1;
std::cout << t2 << std::endl;

Ausgabe:

13:00:30
19:30:45
19:28:45
12:58:30

Beispiel: Codefragment zum Testen des Inkrement- und Dekrement-Operators:

// testing increment/decrement operator
Time t1 (0, 0, 12);
Time t2 = t1++;
std::cout << t2 << std::endl;
t2 = ++t1;
std::cout << t2 << std::endl;
t2 = t1--;
std::cout << t2 << std::endl;
t2 = --t1;
std::cout << t2 << std::endl;

Ausgabe:

12:00:00
12:00:02
12:00:02
12:00:00

Beispiel: Codefragment zum Testen des int-Konvertierungsoperators:

// testing conversion operator
Time t;
t = 60*60 + 60 + 1;
std::cout << "Time:    " << t << std::endl;
std::cout << "Seconds: " << (int) t << std::endl;

Ausgabe:

Time:    01:01:01
Seconds: 3661

Beispiel: Codefragment zum Testen der Ein- und Ausgabe (Konsoleneingaben fett gedruckt):

Time t;
cin >> t;
std::cout << t << std::endl;

Ausgabe:

Hours [hh]: 12
Minutes [mm]: 34
Seconds [ss]: 56
12:34:56

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Quellcode der Lösungen:

Time.h
Time.cpp
Time_Main.cpp

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