通過該實戰，瞭解軟件整體設計，類的應用，以及文件存儲數據的方法等。
該程序要完成圖書的錄入、刪除、以及瀏覽全部圖書記錄三個模塊。
1.設計一個圖書類
#include "stdafx.h"
#include "Book.h"
#include "string"
#include "fstream"
#include "iostream"
#include "iomanip"
using namespace std;
CBook::CBook(char* cName, char* cIsbn, char* cPrice, char* cAuthor) {
strncpy(m_cName, cName, NUM1);
strncpy(m_cIsbn, cIsbn, NUM1);
strncpy(m_cPrice, cPrice, NUM2);
strncpy(m_cAuthor, cAuthor, NUM2);
}
char* CBook::GetName() {
return m_cName;
}
void CBook::SetName(char* cName) {
strncpy(m_cName, cName, NUM1);
}
char* CBook::GetPrice() {
return m_cPrice;
}
void CBook::SetPrice(char* cPirce) {
strncpy(m_cPrice, cPirce, NUM2);
}
char* CBook::GetAuthor() {
return m_cAuthor;
}
void CBook::SetAuthor(char* cAuthor) {
strncpy(m_cAuthor, cAuthor, NUM2);
}
void CBook::WriteData() {
ofstream ofile;
ofile.open("book.dat", ios::binary|ios::app);
try {
ofile.write(m_cName, NUM1);
ofile.write(m_cIsbn, NUM1);
ofile.write(m_cPrice, NUM2);
ofile.write(m_cAuthor, NUM2);
}
catch (...) {
throw "file error occurred";
ofile.close();
}
ofile.close();
}
void CBook::GetBookFromFile(int iCount) {
char cName[NUM1];
char cIsbn[NUM1];
char cPrice[NUM2];
char cAuthor[NUM2];
ifstream ifile;
ifile.open("book.dat", ios::binary);
try {
ifile.seekg(iCount*(NUM1 + NUM1 + NUM2 + NUM2), ios::beg);
ifile.read(cName, NUM1);
if (ifile.tellg() > 0) {
strncpy(m_cName, cName, NUM1);
}
ifile.read(cIsbn, NUM2);
if (ifile.tellg() > 0)
strncpy(m_cIsbn, cIsbn, NUM1);
ifile.read(cPrice, NUM2);
if (ifile.tellg() > 0)
strncpy(m_cPrice, cPrice, NUM2);
ifile.read(cAuthor, NUM2);
if (ifile.tellg() > 0)
strncpy(m_cAuthor, cAuthor, NUM2);
}
catch (...) {
throw "file error occurred";
ifile.close();
}
ifile.close();
}
void CBook::DeleteData(int iCount) {
long respos;
int iDataCount = 0;
fstream file;
fstream tmpfile;
ofstream ofile;
char cTempBuf[NUM1 + NUM1 + NUM2 + NUM2];
file.open("book.dat", ios::binary | ios::app | ios::out);
tmpfile.open("temp.dat", ios::binary | ios::in | ios::out | ios::trunc);
// ios::trunc 打開一個文件，然後清空內容
file.seekg(0, ios::end);
respos = file.tellg();
// 通過將文件指針設置在文件末尾，返回文件末尾到文首的偏移字節數，
// 於是得到文件的大小，即字節數
iDataCount = respos / (NUM1 + NUM1 + NUM2 + NUM2);
// 一本圖書的信息在文件中佔據NUM1 + NUM1 + NUM2 + NUM2個字節
// 用 文件的總字節數/每本圖書所佔的字節數 來獲得文件中的圖書數目
if (iCount < 0 || iCount > iDataCount)
{
throw "Input number error";
}
else
{
// file.seekg((iCount-1)*(NUM1 + NUM1 + NUM2 + NUM2), ios::beg);
// 將文件指針定位來要查找的圖書的首地址處
file.seekg(0, ios::beg);
for (int j = 1; j <= iDataCount; j++)
{
if (j == iCount)
{
file.seekg((iCount)*(NUM1 + NUM1 + NUM2 + NUM2), ios::beg);
}
if (!file.eof())
{
memset(cTempBuf, 0, NUM1 + NUM1 + NUM2 + NUM2);
// 用NUM1 + NUM1 + NUM2 + NUM2個字節的0來填充數組cTempBuf
file.read(cTempBuf, NUM1 + NUM1 + NUM2 + NUM2);
// 從file所綁定的文件的文件指針處向後讀取NUM1 + NUM1 + NUM2 + NUM2個字節的內容
// 將內容保存在數組cTempBuf中。
tmpfile.write(cTempBuf, NUM1 + NUM1 + NUM2 + NUM2);
// 將數組cTempBuf中的相應字節數的內容寫入到tmpfile所綁定的磁盤文件中
}
}
file.close();
tmpfile.seekg(0, ios::beg);
// 將tmpfile所綁定的文件的文件指針定位到文件首端
ofile.open("book.dat");
// 打開名爲"book.dat"的文件，並將文件與ofile綁定，它被用來向文件寫入數據
// ofile.seekp((iCount - 1)*(NUM1 + NUM1 + NUM2 + NUM2), ios::beg);
ofile.seekp(0, ios::beg);
// seekp：設置輸出文件流的文件流指針位置
for (int i = 1; i <= iDataCount; i++)
{
if (!ofile.eof())
{
memset(cTempBuf, 0, NUM1 + NUM1 + NUM2 + NUM2);
tmpfile.read(cTempBuf, NUM1 + NUM1 + NUM2 + NUM2);
ofile.write(cTempBuf, NUM1 + NUM1 + NUM2 + NUM2);
}
}
}
tmpfile.close();
ofile.close();
remove("temp.dat");
}
2.主程序，主要是對界面進行設計
// simATM.cpp : 定義控制檯應用程序的入口點。
//
#include "stdafx.h"
#include<iostream>
#include<iomanip>
#include<stdlib.h>
#include<conio.h>
#include<string.h>
#include<fstream>
#include "Book.h"
#define CMD_COLS 80
#define CMD_LINES 25
using namespace std;
/*
除主函數外，系統自定義了許多函數，主要函數及功能如下:
void SetScreenGrid：設置屏幕顯示行數和列數。
void ClearScreen：清除屏幕信息。
void SetSysCaption(const char *pText)：設置窗體標題欄。
void Show Welcome：顯示歡迎信息。
void ShowRootMenu：顯示開始菜單。
void WaitView(int iCurPage):瀏覽數據時等待用戶操作。
void WaitUser：等待用戶操作。
void Guidelnput：使用嚮導添加圖書信息。
int GetSelect：獲得用戶菜單選擇。
long GetFileLength(ifstream & ifs)：獲取文件長度。
void ViewData(int iSelPage):瀏覽所有圖書記錄。
voidDeleteBookFromFile:在文件中產生圖書信息。
void mainloop：主循環。
*/
void SetScreenGrid();
void ClearScreen();
void SetSysCaption();
void SetSysCaption(const char *pText);
void ShowWelcome();
void ShowRootMenu();
void WaitView(int iCurPage);
void WaitUser();
void GuideInput();
int GetSelect();
long GetFileLength(ifstream & ifs);
void ViewData(int iSelPage);
void DeleteBookFromFile();
void mainloop();
void SetScreenGrid()
/*
在控制檯中輸入mode命令可以設置控制顯示信息的行數、列數和背景顏色等信息。
SetScreenGrid函數主要通過system函數來執行mode命令，
CMD_COLS和CMD_LINES是宏定義中的值。
*/
{
char sysSetBuf[80];
sprintf(sysSetBuf, "mode con cols=%d lines=%d", CMD_COLS, CMD_LINES);
system(sysSetBuf);
}
void SetSysCaption()
/*
SetSysCaption函數主要完成在控制檯的標題欄上顯示Sample信息。
控制檯的標題欄信息可以使用title命令來設置，
函數中使用system函數來執行title命令。
*/
{
system("title Sample");
}
void ClearScreen()
/*
函數ClearScreen主要通過system函數來執行cls命令，
完成控制檯屏幕信息的清除。
*/
{
system("cls");
// system("cls")包含頭文件 #include <stdlib.h>中，
// 其作用是清楚屏幕先前的顯示內容
}
void SetSysCaption(const char *pText)
/*
SetSysCaption函數共有兩個版本，這是SetSysCaption函數的另一個版本，
主要實現在控制 臺的標題欄上顯示指定字符
*/
{
char sysSetBuf[80];
sprintf(sysSetBuf, "title %s", pText);
system(sysSetBuf);
}
void ShowWelcome()
/*
ShowWelcome函數在屏幕上顯示“圖書管理系統”字樣的歡迎信息，
“圖書管理系統”字樣應儘量顯示在屏幕的中央位置。
*/
{
for (int i = 0; i<7; i++)
{
cout << endl;
}
cout << setw(50);
cout << "*********************" << endl;
cout << setw(50);
cout << "* 圖 書 管 理 系 統 *" << endl;
cout << setw(50);
cout << "*********************" << endl;
// std::setw(n)是標準庫中的格式化流操作符,位於頭文件iomanip中(#include <iomanip>)
// setw（int n）只對其後面緊跟的輸出（<<）產生作用，
// 是在輸出時分配了n個字符的輸出寬度，默認填充的內容爲空格，
// 可以setfill()配合使用設置其他字符填充，且默認的是在n個字符寬度中右對齊輸出。
// 若想讓它左對齊的話，只需要插入std::left，如下：
// cout << std::left << "*圖書管理系統*" << endl;
// 同理，右對齊只要插入std::right，不過右對齊是默認狀態，不必顯式聲明。
}
void ShowRootMenu()
/*
ShowRootMenu函數主要顯示系統的主菜單，
系統中有3個菜單選項，分別是“添加新書”、 “瀏覽全部”、“刪除圖書”。
3個菜單選項是進入系統3個模塊的入口。
*/
{
cout << setw(45) << "請選擇功能" << endl;
cout << endl;
cout << setw(45) << "1 添加新書" << endl;
cout << endl;
cout << setw(45) << "2 瀏覽全部" << endl;
cout << endl;
cout << setw(45) << "3 刪除圖書" << endl;
}
int GetSelect()
/*函數GetSelect主要負責獲取用戶菜單的選擇。*/
{
char buf[256];
gets_s(buf);
// gets() 接受一個字符串，可以接收空格並輸出，
// 注意，不能寫成 buf = gets_s();
// 它與cin的區別在於cin不接受空格，TAB等鍵的輸入，遇到這些鍵，字符串會終止，
// 而gets()則接受連續的輸入，包括空格，TAB，可以無限讀取，不會判斷上限，以回車結束讀取，
// 並將讀取的結果存放在buffer指針所指向的字符數組中，
// 換行符不作爲讀取串的內容，讀取的換行符被轉換爲‘\0’空字符，並由此來結束字符串。
return atoi(buf);
// atoi()函數包含在頭文件：#include <stdlib.h>中，
// atoi()函數用來將字符串轉換成整數(int)，其原型爲int atoi(const char* str);
// atoi()函數會掃描參數str字符串，跳過前面的空白字符（例如空格，tab縮進等，可以通過isspace()函數來檢測），
// 直到遇上數字或正負符號纔開始做轉換，而再遇到非數字或字符串結束時('\0')才結束轉換，
// 並返回轉換後的整型數；如果str不能轉換成int或者str爲空字符串，那麼將返回0。
}
void WaitUser()
/*
WaitUser函數主要負責當程序完成某一模塊的執行後，等待用戶進行處理。
用戶可以選擇返回主菜單，也可以直接退出系統。
*/
{
int iInputPage = 0;
cout << "enter返回主菜單，q退出" << endl;
char buf[256];
gets_s(buf);
if (buf[0] == 'q')
system("exit");
}
void WaitView(int iCurPage)
{
char buf[256];
cin >> buf;
if (buf[0] == 'q')
system("exit");
if (buf[0] == 'm')
mainloop();
if (buf[0] == 'n')
ViewData(iCurPage);
}
long GetFileLength(ifstream& ifs)
/*
函數GetFileLength用來獲取文件的長度，函數需要指定一個文件流對象。
該函數的思路是：1.調用ifstream打開一個文件（或者直接傳入文件流對象）；
2.調用seekg將get pointer置爲文件末尾，seekg(0, ios_base::end)；
3.調用tellg獲取總字節數，實際上獲取的是get pointer相對於文件頭的偏移字節數；
4.重置get pointer，使其指向文件頭或者原位置，以便執行其他操作，指向文件頭爲seekg(0, ios_base::beg)。
*/
{
long tmppos;
long respos;
tmppos = ifs.tellg();
// tellg（）函數不需要帶參數，它返回當前定位指針的位置
ifs.seekg(0, ios::end);
// 基地址爲文件結束處，偏移地址爲0，於是指針定位在文件結束處。
// seekg（）是對輸入文件定位，它有兩個參數：第一個參數是偏移量，第二個參數是基地址。
// 對於第一個參數，可以是正負數值，正的表示向後偏移，負的表示向前偏移。
// 而第二個參數可以是：
// ios：：beg：表示輸入流的開始位置，文件頭；
// ios：：cur：表示輸入流的當前位置；
// ios：：end：表示輸入流的結束位置，文件尾。
// ifstream，類似istream, 有一個被稱爲get pointer的指針，指向下一個將被讀取的元素。
respos = ifs.tellg();
// 因爲定位指針在文件結束處，所以ifs.tellg()的值也就是文件的大小，
// 因爲tellg獲取總字節數，實際上獲取的是get pointer相對於文件頭的偏移字節數
ifs.seekg(tmppos, ios::beg);
// 基地址爲文件頭，偏移量爲tmppos，於是定位在原來的位置
return respos;
}
void mainloop()
/*
main函數是程序的入口，主要調用了SetScreenGrid、SetSysCaption和mainloop3個函數,
其中mainloop函數是主函數，負責模塊執行的調度。
*/
{
ShowWelcome();
while (1)
{
ClearScreen();
ShowWelcome();
ShowRootMenu();
switch (GetSelect())
{
case 1:
ClearScreen();
GuideInput();
break;
case 2:
ClearScreen();
ViewData(1);
break;
case 3:
ClearScreen();
DeleteBookFromFile();
break;
default:
break; // 如果GetSelect()函數的返回值不是1、2、3當中的值，便重新執行while循環。
}
}
}
// 主函數
void main()
{
SetScreenGrid();
SetSysCaption("圖書管理系統");
mainloop();
}
3. 添加圖書
void GuideInput()
/*
添加圖書需要調用函數GuideInput來完成，
需要用戶分別輸入書名、ISBN編號、價格和作者，
然後利用CBook類構建一個CBook對象，
通過CBook對象的成員函數WriteData將圖書信息寫入文件。
*/
{
char inName[NUM1];
char inlsdn[NUM1];
char inPrice[NUM2];
char inAuthor[NUM2];
cout << "請輸入書名：" << endl;
cin >> inName;
cout << "請輸入ISBN：" << endl;
cin >> inlsdn;
cout << "請輸入價格：" << endl;
cin >> inPrice;
cout << "請輸入作者：" << endl;
cin >> inAuthor;
// 注意:cin不接受空格，TAB等鍵的輸入，遇到這些鍵，字符串會終止
CBook book(inName, inlsdn, inPrice, inAuthor); // 構造一個CBook類對象，並利用構造函數對數據成員初始化
book.WriteData();
cout << "Write Finish！" << endl;
// 等待用戶進行下一步處理
cout << endl;
cout << "******************************" << endl;
cout << "請選擇接下來的操作（任意鍵:繼續添加新書，q鍵:退出）：" << endl;
char buf;
cin >> buf;
if (buf == 'q')
system("exit");
else
GuideInput();
}
4. 瀏覽圖書
void ViewData(int iSelPage)
/*
顯示圖書信息主要通過函數ViewData來完成。函數ViewData按頁數顯示圖書記錄，
每頁可以顯示20條記錄。在函數ViewData中直接使用文件流類打開存儲圖書信息的文件book.dat,
然後根據頁序號讀取文件內容，因爲每條圖書記錄的長度相同，
這樣就很容易計算出每條記錄在文件中的位置，然後將文件指針移動到每頁第一條圖書記錄處，
順序地從文件中讀取20條記錄，並將信息顯示在屏幕上。
*/
{
int iPage = 0; // iPage根據圖書數目來確定需要安排幾頁來顯示
int iCurPage = 0; // iCurPage表示當前頁面數
int iDataCount = 0; // iDataCount表示文件中記錄的圖書數目
char inName[NUM1];
char inlsbn[NUM1];
char inPrice[NUM2];
char inAuthor[NUM2];
bool bIndex = false;
int iFileLength;
iCurPage = iSelPage;
ifstream ifile;
// 創建一個未綁定的文件輸入流，ifstream是頭文件#include<fstream>中定義的一個類型
ifile.open("book.dat", ios::binary);
// 打開名爲"book.dat"的文件，並將文件與ifstream綁定。
// 此處文件名（第一個參數）由C風格的字符串常量類型的參數指定，在新的C++標準中，
// 文件名既可以是庫類型string對象，也可以是C風格字符數組。
// open函數的第二個參數定義了文件的打開模式，讀寫二進制文件時，
// 打開方式中必須指定ios::binary，否則讀寫會出錯，總共有如下模式：
// ios::in 讀
// ios::out 寫
// ios::app 從文件末尾開始寫
// ios::binary 二進制模式
// ios::nocreate 打開一個文件時，如果文件不存在，不創建文件。
// ios::noreplace 打開一個文件時，如果文件不存在，創建該文件
// ios::trunc 打開一個文件，然後清空內容
// ios::ate 打開一個文件時，將位置移動到文件尾
// 注意：默認模式是文本；默認如果文件不存在，那麼創建一個新的文件；
// 多種模式可以混合，用 | (按位或)； 文件的byte索引從0開始，（就像數組一樣）。
iFileLength = GetFileLength(ifile); // 獲取目標二進制文件的文本長度，即字節數
iDataCount = iFileLength / (NUM1 + NUM1 + NUM2 + NUM2); //根據文件長度，計算文件中總的記錄數
if (iDataCount >= 1)
bIndex = true;
iPage = iDataCount / 20 + 1;
ClearScreen(); //清除屏幕信息
cout << setw(15) << "共有記錄:" << iDataCount << " ";
cout << setw(15) << "共有頁數:" << iPage << " ";
cout << setw(15) << "當前頁數:" << iCurPage << " ";
cout << setw(25) << "n 顯示下一頁 m 返回" << endl;
cout << std::left << setw(15) << "lndex";
cout << std::left << setw(15) << "Name" << std::left << setw(15) << "Isbn";
cout << std::left << setw(15) << "Price" << std::left << setw(15) << "Author";
cout << endl;
//
try
{
// 根據圖書頁面編號查找該頁面第一本圖書在文件中的位置
ifile.seekg((iCurPage - 1) * 20 * (NUM1 + NUM1 + NUM2 + NUM2), ios::beg);
// 根據IO類所定義的一些函數和標誌，可以幫助我們訪問和操縱流的條件狀態
// 部分常用的IO庫條件狀態爲：
// ifile.eof()：若流ifile的eofbit置位，則返回true；
// ifile.fail()：若流ifile的failbit或badbit置位，則返回true；
// ifile.bad()：若流ifile的badbit置位，則返回true；
// ifile.good()：若流ifile處於有效狀態，則返回true；
// 操作good在所有錯誤位均未置位的情況下返回true，而bad、fail和eof則在
// 對應錯誤位被置位時返回true。此外，在badbit被置位時，fail也會返回true。
// 這意味着，使用good或fail是確定流的總體狀態的正確方法，
// 常用的確定流對象的狀態的方法是：將!ifile.fail()作爲條件來使用。
if (!ifile.fail())
{
for (int i = 1; i < 21; i++) // 循環20次，讀取出20條圖書信息
{
//將變量清零，也就是說將目標數組的給個字節全別賦0
// memset函數是內存賦值函數，用來給某一塊內存空間進行賦值的。
// 其原型是：void* memset(void *_Dst, int _Val, size_t _Size)
// _Dst是目標起始地址，_Val是要賦的值，_Size是要賦值的字節數。
// 例如，char inName[128], 我們用memset給數組inName初始化爲“0000...0000（128個0）”，
// 用法如下：memset(inName, 0, sizeof(char) *128);
// 注意，memset是逐字節拷貝的。
memset(inName, 0, sizeof(char) * 128);
memset(inlsbn, 0, sizeof(char) * 128);
memset(inPrice, 0, sizeof(char) * 50);
memset(inAuthor, 0, sizeof(char) * 50);
if (ifile.eof()) // 當讀到二進制文件的末尾時，將bIndex置爲false
{
bIndex = false;
}
else
bIndex = true;
if (bIndex)
cout << std::right << setw(3) << ((iCurPage - 1) * 20 + i);
// 我們用read函數和write函數來對二進制文件進行讀寫
// read函數常用格式爲：文件流對象.read(char *buf,int len);
// write函數常用格式爲：文件流對象.write(const char *buf, int len);
// 兩者格式上差不多，第一個參數是一個字符指針，
// 用於指向讀入讀出數據所放的內存空間的其實地址。
// 第二個參數是一個整數，表示要讀入讀出的數據的字節數。
ifile.read(inName, NUM1); //讀取圖書名稱
cout << setw(18) << inName;
ifile.read(inlsbn, NUM1); //讀取圖書 ISBN 編號
cout << setw(18) << inlsbn;
ifile.read(inPrice, NUM2);
cout << setw(10) << inPrice;
ifile.read(inAuthor, NUM2);
cout << setw(15) << inAuthor;
cout << endl;
}
}
}
catch (...)
{
cout << "throw file exception" << endl;
throw "file error occurred";
ifile.close();
}
if (iCurPage < iPage)
{
iCurPage = iCurPage + 1;
WaitView(iCurPage); // 等待用戶處理
}
else
{
WaitView(iCurPage);
}
ifile.close();
}
5.刪除圖書
void DeleteBookFromFile()
/*
刪除圖書主要通過調用函數DeleteBookFromFile來完成，
而在函數DeleteBookFromFile中則主要調用CBook類的DeleteData成員函數來完成。
DeleteData成員函數需要設置刪除圖書在文件中的順序編號，
在瀏覽圖書時可以看到此編號。
*/
{
int iDelCount;
cout << "Input delete index" << endl;
cin >> iDelCount;
CBook tmpbook;
tmpbook.DeleteData(iDelCount);
cout << "Delete Finish" << endl;
WaitUser();
}