C++课设-学生信息管理系统

前言：上学期的一个简单的C++课设项目（代码在后面，附github项目链接）

一、问题描述：

建立学生信息数据，包括学号、姓名、性别、三科成绩、出生时间、年龄（必须计算得到）。

使用继承的方法构造至少3个类，（即学生类——虚基类，一年级学生和二年级学生类——派生类）使用相应的对象放置10个学生信息。

编写同名display()成员函数，用来输出数组的内容。按不同类别输出学生信息，比如按性别。要求对“＜＜”和“＞＞”运算符进行重载。

考虑到输人学号时，也会因不小心引人空格，而且名字中也需要有空格，所以重载“＞＞’’运算符时，需要满足这个要求。

抽取并计算学生的平均成绩。按照至少一科成绩进行排序。检索（查找）指定信息（如按姓名检索、按年龄检索）。

显示成绩分布的柱状图。

二、设计功能：

  增加学生

   显示全部学生

   计算平均成绩

   删除一个学生

   按年级输出学生信息

   按性别输出学生信息

   按姓名检索学生

   保存功能：可将当前系统中各类记录存入文件中，存入方式任意。

   读取功能：可将保存在文件中的信息读入到当前系统中，供用户进行使用。

三、系统整体设计：

1.效果：

完成一个有如下功能的学生管理系统：

      增加学生

   显示全部学生

   计算平均成绩

   删除一个学生

   按年级输出学生信息

   按性别输出学生信息

   按姓名检索学生

   保存功能：可将当前系统中各类记录存入文件中，存入方式任意。

   读取功能：可将保存在文件中的信息读入到当前系统中，供用户进行使用。

显示学生一科成绩的柱状图。

2.总体设计:

1)类的设计（类图见下文的类图设计）：

1.选用三个主要类即基类（学生类）、派生类（一年级学生类、二年级学生类）。本系统把大部分相同功能抽取到基类，使得代码的复用成度大大提高。

      除了以上三类本系统为了方面使用和管理一些数据。建立了成绩类（包括语文、数学、英语成绩），和出生日期类（年月日），并将它们的属性公开。

 2.重载了运算符“<<”和“>>”

      使得学生类的输入和输出比较方便。重载代码见Stu.cpp

 2)类图

     

 

3）基本功能的实现：

      1.本系统选用C++的STL库的map和vector作为基本功能实现的基础。其中map为学生id（键）和学生对象（值）的一对一映射。选用map的原因是map不允许存在两个一样键，可以防止学号重复的错误。选用键值对的存储方式也便于查找。选用vector作为排序的容器来实现按成绩排序的功能，排序所需的比较函数为自己定义的函数。可见main.cpp中的Compare()函数。

     

   3查找，删除，增加，计算平均成绩等功能均围绕map来进行。增加即利用重载的“>>”输入之后利用map的insert函数插入。删除利用map的erse函数删除。查找的话，如果是按名字查找就利用迭代器遍历map比较名字是否相同（其他查找类同），如果相同就用“<<”输出。计算平均成绩用遍历的方法遍历进行求和和求平均数就可以了。

   4.年龄的计算，在学生类中增加了一个成员函数。用于计算年龄。年龄的计算法则：使用C++的tm类获取当前的年月日。通过年月日的比较计算学生当前的年龄。

    4.保存和读取文件：本系统使用二进制文件存取数据。直接把map中的学生对象保存到文件中。当程序启动时又从文件中依次读取数据，把学生对象存到map中来。

   5.数学成绩的柱状图

       由于不会C++的作图。于是用循环和字符输出。用了两个循环。统计0~90，90~100，100~120,120~130,130~150 5个分数段的人数，并画图。

四、系统调试

1.调试结果：

1）系统目录

 

2）添加学生

 

3）删除学生

 

4）显示所有学生的信息

 

5）按年级分别输出学生信息

 

 

6）按性别输出学生

 

 

7）按姓名检索学生

 

8）按学号检索学生

 

9）学生的平均成绩

 

10）按数学学科成绩排序

 

 

11）按数学成绩的分布的柱状图：

 

2.调试过程遇到的问题以及解决方法：

1）调试中遇到最大的问题是把string类型写入二进制文件时，再读出来就是乱码了。

一开始以为时编译器编码格式设置的问题，后来尝试多次无果之后。尝试把string改成char[20]就行了。究其原因string保存的是指向char*的地址，所以会出问题。、

2）要求重载运算符能输入空格。经过查询，采用了

istream的getline()方法。采取这种

is.getline(temp,20,'\n');

方法即可。设置了’\n’为结束符。

 

五、源代码

项目结构（IDE环境：Code::blocks）：

Stu.h 

#ifndef STU_H
#define STU_H
#include <string>
#include <iostream>
#include <istream>
#include <stdlib.h>
#include <cstring>
#include <ctime>

using namespace std;
class BirthTime{
    public:
          int year;
          int month;
          int day;

};
class Grade{
    public:
            float math_grade;
            float Enlish_grade;
            float Chinese_grade;
};
class Stu
{
    public:
        Stu(unsigned int Stu_id,string name,string sex,BirthTime birthtime,Grade g);
        Stu();
        unsigned int Get_Id();
        void Set_id(unsigned int id);
        string Get_name();
        void Set_name(string name);
        string Get_sex();
        void Set_sex(string sex);
        BirthTime Get_BirthTime();
        void Set_BirthTime(BirthTime b);
        int Get_Type();
        void Set_Type(int type);
        int Caculate_Age();
        void Set_Grade(Grade g);
        Grade Get_Grade();
        friend   istream & operator>>(istream &is,Stu &stu);
        friend   ostream & operator<<(ostream &os,Stu &stu);
    private:
        long int stu_id;
        string name;
        string sex;
        BirthTime birthtime;
        Grade grade;
        int type;
};

#endif // STU_H

Stu_one.h

#ifndef STU_ONE_H
#define STU_ONE_H
#include "Stu.h"


class Stu_one:public Stu
{
    public:
        Stu_one(int stu_id,string name,string sex,BirthTime birthtime,Grade g);
        Stu_one();



};
#endif // STU_ONE_H

Stu_two.h

#ifndef STU_TWO_H
#define STU_TWO_H
#include "Stu.h"

class Stu_two:public Stu
{
    public:
        Stu_two(int stu_id,string name,string sex,BirthTime birthtime,Grade g);
        Stu_two();


};


#endif // STU_TWO_H

Stu.cpp

#include "Stu.h"
Stu::Stu(){
}
void Stu::Set_Grade(Grade g){
    this->grade=g;
}
Grade Stu::Get_Grade(){
    return this->grade;
}
Stu::Stu(unsigned int stu_id,string name,string sex,BirthTime birthtime,Grade g){
    this->stu_id=stu_id;
    this->name=name;
    this->sex=sex;
    this->birthtime=birthtime;
    this->grade=g;

}
unsigned int Stu::Get_Id(){
    return this->stu_id;
}
void Stu::Set_id(unsigned int id){
    this->stu_id=id;
}
string Stu::Get_name(){
    return this->name;
}
void Stu::Set_name(string name){
    this->name=name;
}
string Stu::Get_sex(){
    return this->sex;
}
void Stu::Set_sex(string sex){
    this->sex=sex;
}
BirthTime Stu::Get_BirthTime(){
    return this->birthtime;
}
void Stu::Set_BirthTime(BirthTime b){
    this->birthtime=b;
}
int Stu::Get_Type(){
    return this->type;
}
void Stu::Set_Type(int type){
    this->type=type;
}
int Stu::Caculate_Age(){
   // 基于当前系统的当前日期/时间
   time_t now = time(NULL);
   // 把 now 转换为 tm 结构
   tm *gmtm = gmtime(&now);
   int age=0;
   int year_now=gmtm->tm_year+1900;
   int birth_month=this->birthtime.month;
   if(gmtm->tm_mon>=birth_month&&gmtm->tm_yday>=this->birthtime.day){
        age=year_now-this->birthtime.year;
   }else{
        age=year_now-this->birthtime.year-1;
   }
   return age;
}
istream & operator>>(istream &is,Stu &stu)
{
    char temp[50];
    is.getline(temp,50,'\n');

    BirthTime time;
    Grade grade;
    cout<<"请输入学号：(10位）"<<endl;
    is.getline(temp,50,'\n');
    stu.Set_id(atoi(temp));

    cout<<"请输入姓名："<<endl;
    is.getline(temp,20,'\n');
    stu.Set_name(temp);

    cout<<"请输入性别(男/女)："<<endl;
    is.getline(temp,10);
    if(!strcmp(temp,"男")||!strcmp(temp,"女")){
        //true
    }else{
        cout<<"输入性别不正确！"<<endl;
    }
    stu.Set_sex(temp);

    cout<<"请输入出生时间："<<endl;
    cout<<"请输入出生年份："<<endl;
    is.getline(temp,10,'\n');
    time.year=atoi(temp);
    cout<<"请输入出生月份："<<endl;
    is.getline(temp,10);
    time.month=atoi(temp);
    cout<<"请输入出生日期："<<endl;
    is.getline(temp,10,'\n');
    time.day=atoi(temp);
    stu.Set_BirthTime(time);

    cout<<"科目成绩："<<endl;
    cout<<"输入语文成绩："<<endl;
    is.getline(temp,10,'\n');
    grade.Chinese_grade=atof(temp);
    cout<<"输入数学成绩："<<endl;
    is.getline(temp,10,'\n');
    grade.math_grade=atof(temp);
    cout<<"输入英语成绩："<<endl;
    is.getline(temp,10,'\n');
    grade.Enlish_grade=atof(temp);

    stu.Set_Grade(grade);
    return is;
}
ostream & operator<<(ostream &os,Stu &stu)
{

    os<<"学生-基本信息："<<endl;
    os<<"--------------------"<<endl;
    os<<"学号："<<stu.Get_Id()<<endl;
    os<<"姓名："<<stu.Get_name()<<endl;
    os<<"性别："<<stu.Get_sex()<<endl;
    os<<"年龄："<<stu.Caculate_Age()<<endl;
    os<<"年级:"<<stu.Get_Type()<<endl;
    os<<"--------------------"<<endl;
    os<<"学生-成绩表"<<endl;
    os<<"语文："<<stu.Get_Grade().Chinese_grade<<endl;
    os<<"数学："<<stu.Get_Grade().math_grade<<endl;
    os<<"英语："<<stu.Get_Grade().Enlish_grade<<endl;
    os<<"--------------------"<<endl;
    return os;
}

 Stu_one.cpp

#include "Stu_one.h"
Stu_one::Stu_one(int stu_id,string name,string sex,BirthTime birthtime,Grade g):Stu(stu_id,name,sex,birthtime,g){
    Set_Type(1);

}

Stu_one::Stu_one(){
     Set_Type(1);
}

Stu_two.cpp

#include "Stu_two.h"
Stu_two::Stu_two(int stu_id,string name,string sex,BirthTime birthtime,Grade g):Stu(stu_id,name,sex,birthtime,g){
    Set_Type(2);
}
Stu_two::Stu_two(){
     Set_Type(2);
}

 main.cpp

#include "Stu_one.h"
#include "Stu_two.h"
#include <map>
#include <fstream>
using namespace std;
map<int,Stu> Stu_map;

void Reload();//加载当前所有记录
void SaveRecord();//保存当前所有记录
void Add_Stu();//添加学生模块
void Delete_Stu();//删除学生模块
void Traverse_Stu();//遍历所有学生


int main()
{


    int chioce=0;
    while(1){
    cout<<"--------------------------------学生管理系统----------------------------------------" << endl;
    cout<<"1.添加学生"<<endl;
    cout<<"2.删除学生"<<endl;
    cout<<"3.按年级输出学生信息"<<endl;
    cout<<"4.按性别输出学生信息"<<endl;
    cout<<"5.按姓名检索学生"<<endl;
    cout<<"6.输出学生的成绩情况"<<endl;
    cout<<"7.显示全部学生"<<endl;
    cout<<"8.保存当前记录"<<endl;
    cout<<"9.从文件中读取数据"<<endl;
    cout<<"请输入你的选择:"<<endl;
    cin>>chioce;
    switch(chioce){
        case 1:
            Add_Stu();
            break;
        case 2:
            Delete_Stu();
            break;
        case 3:
            break;
        case 4:
            break;
        case 5:
            break;
        case 6:
            break;
        case 7:
            Traverse_Stu();
        case 8:
            SaveRecord();
            break;
        case 9:
            Reload();
    }

    }
    return 0;
}
//加载记录
void Reload(){
    ifstream savefile("save.txt",ios::in | ios::binary);
     string name;
     Stu stu;
     int b=0;
     while(savefile.eof()!=1) {
        savefile.read((char *)&stu,sizeof(Stu));
        Stu_map.insert(map<int, Stu>::value_type (stu.Get_Id(), stu));
    }

    savefile.close();
}
//保存记录
void SaveRecord(){
     ofstream savefile("save.txt",ios::out | ios::binary );
     map<int, Stu>::iterator iter;
     iter = Stu_map.begin();
     string name;
     while(iter != Stu_map.end()) {
       Stu stu=(Stu)iter->second;
       savefile.write((char*)&(stu),sizeof(Stu));
       iter++;
    }
    savefile.close();


}
//遍历
void Traverse_Stu(){
     map<int, Stu>::iterator iter;
     iter = Stu_map.begin();
     while(iter != Stu_map.end()) {
        cout<<iter->second<<endl;
        iter++;
    }
}
//删除
void Delete_Stu(){
    int id=0;
    cout<<"请输入欲删除学生的学号："<<endl;
    cin>>id;
    if(id!=0){
        Stu_map.erase(id);
    }
}
//添加
void Add_Stu(){//添加学生模块

    int chioce=0;
    cout<<"1.添加1年级学生"<<endl;
    cout<<"2.添加2年级学生"<<endl;
    cout<<"3.请输入你的选择: "<<endl;
    cin>>chioce;
    switch(chioce){
    case 1:
            {
            Stu_one stu;
            cin>>stu;
            Stu_map.insert(map<int, Stu>::value_type (stu.Get_Id(), stu));

        }
        break;
    case 2:
        {
            Stu_two stu;
            cin>>stu;
            Stu_map.insert(map<int, Stu>::value_type (stu.Get_Id(), stu));
        }
        break;
    }

}