C++编程：设计与实现车辆类继承结构

"C++ 东方学院期末考试大题，主要涵盖面向对象编程中的类定义、继承、虚基类以及成员变量与成员函数的应用。" 在这道考试大题中，你需要展示对C++面向对象编程的深入理解。题目分为两部分： 1. 首先，你需要定义一个表示时间的类。在C++中，时间类通常包含小时、分钟和秒等属性，以及获取和设置这些属性的方法。此外，可能还需要包含计算时间差、比较时间等操作。例如，你可以设计如下的时间类模板： ```cpp class Time { private: int hours; int minutes; int seconds; public: Time(int h = 0, int m = 0, int s = 0) : hours(h), minutes(m), seconds(s) {} void setTime(int h, int m, int s) { hours = h; minutes = m; seconds = s; } // 其他方法，如getHours(), getMinutes(), getSeconds()等 }; ``` 2. 接下来，你需要定义一个车（Vehicle）的基类，它包含MaxSpeed（最大速度）、Weight（重量）等成员变量，以及Run（运行）、Stop（停止）等成员函数。这些都是车辆的基本属性和行为。然后，从Vehicle派生出Bicycle（自行车）和Motorcar（汽车）类。自行车可能有Height（高度）属性，而汽车可能有SeatNum（座位数）属性。为了防止钻石问题（当多个子类同时继承自同一个非虚基类时可能出现的问题），这里要求将Vehicle设置为虚基类。这可以通过在派生声明中使用`virtual`关键字来实现。 ```cpp class Vehicle { protected: int MaxSpeed; int Weight; public: Vehicle(int s, int w) : MaxSpeed(s), Weight(w) {} void setMaxSpeed(int s) { MaxSpeed = s; } void setWeight(int w) { Weight = w; } virtual void run() { std::cout << "Vehicle is running!" << std::endl; } virtual void stop() { std::cout << "Vehicle has stopped!" << std::endl; } }; class Bicycle : virtual public Vehicle { protected: int Height; public: Bicycle(int h, int s, int w) : Vehicle(s, w), Height(h) {} }; class Motorcar : virtual public Vehicle { protected: int SeatNum; public: Motorcar(int S, int s, int w) : Vehicle(s, w), SeatNum(S) {} }; // 由于已经将Vehicle设为虚基类，摩托车可以从Bicycle和Motorcar派生 class Motorcycle : public Bicycle, public Motorcar { public: Motorcycle(int s, int w, int h, int S) : Vehicle(s, w), Bicycle(h, s, w), Motorcar(S, s, w) {} void show() { std::cout << "MaxSpeed: " << MaxSpeed << std::endl; std::cout << "Weight: " << Weight << std::endl; // 显示其他属性，如Height和SeatNum } }; ``` 在这个例子中，`virtual`关键字确保了Vehicle只有一个实例，即使Motorcycle同时从Bicycle和Motorcar派生。如果不使用`virtual`，每个基类的实例都会有自己的Vehicle成员，导致内存浪费和潜在的错误。通过虚继承，可以避免这样的问题，保证多继承的正确性。在编写代码时，还要注意覆盖或重载基类中的方法，以便实现特定于子类的行为。 这道大题考察了C++中面向对象设计的基本概念，包括类的定义、继承、虚基类的使用以及成员变量和成员函数的管理。在实际答题时，你需要完整地编写这些类，并确保它们符合题目要求的功能。