【C++】學生管理系統

#include <iostream>
#include<fstream>
#include<string>
#define line for (int n = 0; n <= 100; n++) cout << "-"
#define FILENAME "stdu.dat"

using namespace std;
class student { //學生類
public:
    int Is_Exist(string stuId, int a);
    int get_student_number(); //獲取檔案中學生人數
    bool File_Is_Empty; //檔案是否為空的標識
    student *studentArray; //將檔案中的內容，以student物件方式儲存在studentArray[]陣列中
    int student_number; //學生人數
    string studentId; //學號
    string name;   //姓名
    float score[3];//成績*3
    float Total;    //    總分
    int Average;//平均分

    void sort(int n=1); //排序函數
    void delete_stu(); //刪除學生
    void init(); //初始化內容，將檔案中的內容讀到studentArray中
    void save(); //儲存檔案
    void show();//展示介面
    void add_stu(int number = 1); //新增學生
    void showInfo(); //展示學生資訊
    void search();//搜尋學生
    student() //預設建構函式，判斷檔案是否為空，設定File_Is_Empty值
    {
        ifstream ifs;
        ifs.open(FILENAME, ios::in);
        if (!ifs.is_open())
        {
            this->student_number = 0;
            this->studentArray = NULL;
            this->studentId = "0";
            this->name = "0";
            this->score[0] = 0;
            this->Average = 0;
            this->Total = 0;
            this->File_Is_Empty = true;
            ifs.close();
            return;
        }
        char c;
        ifs >> c;
        if (ifs.eof())
        {
            //檔案空
            this->student_number = 0;
            this->studentArray = NULL;
            this->studentId = "0";
            this->name = "0";
            this->score[0] = 0;
            this->Average = 0;
            this->Total = 0;
            this->File_Is_Empty = true;
            ifs.close();
            return;
        }
        int num = this->get_student_number(); //獲取檔案中學生數量
        this->student_number = num;
        //cout << "現在學生人數為:" << num << endl;;
        //system("pause");
    };
    ~student() //解構函式
    {
        delete[]this->studentArray;
        this->studentArray = NULL; //防止指標變為野指標
    }
    student(string stuId,string stuName, float stuScore[3]) //帶引數的建構函式
    {
        this->studentId = stuId;
        this->name = stuName;
        for (int i = 0; i < 3; i++)
            this->score[i] = stuScore[i];
        this->Average = (stuScore[0] + stuScore[1] + stuScore[2]) / 3;
        this->Total = stuScore[0] + stuScore[1] + stuScore[2];
    };

};
void student::sort(int n) //排序，當n=1的時候為按學號排序，n=2為按總成績排序
{
    int num1; //學號在設計的時候是string型別，用int型別排序需要atoi，用num接收轉換過的值
    int num2; //
    student a; //用於交換物件陣列的中間變數

    if (this->File_Is_Empty) //判斷檔案是否為空
    {

        cout << "資料檔案不存在或者為空\n";
        system("pause");
    }
    else
    {
        cout << "3.學生資訊排序\n";
        if (n == 1)
        {
            cout << "將學生資訊按學號順序排序\n";
            for (int i = 0; i < this->student_number - 1; i++)//氣泡排序 
            {
                for (int t = 0; t < this->student_number - 1 - i; t++)
                {
                    num1 = atoi(this->studentArray[t].studentId.c_str()); //將string型別變數變為int型別
                    num2 = atoi(this->studentArray[t + 1].studentId.c_str());
                    if (num1 > num2)
                        a = this->studentArray[t + 1], this->studentArray[t + 1] = this->studentArray[t], this->studentArray[t] = a;
                }
            }
        }
        if (n == 2)
        {
            cout << "將學生資訊按總成績順序排序\n";
            for (int i = 0; i < this->student_number - 1; i++)//氣泡排序 
            {
                for (int t = 0; t < this->student_number - 1 - i; t++)
                {

                    if (this->studentArray[t].Total > this->studentArray[t + 1].Total)
                        a = this->studentArray[t + 1], this->studentArray[t + 1] = this->studentArray[t], this->studentArray[t] = a;
                }
            }
        }
    }
}
void student::search() //查詢學生成績
{
    string id;
    int ret;   //studentArray[]的下標,在Is_Exist()中
    int a = 1; //判斷根據學號查詢還是姓名查詢
    cout << "4.查詢學生成績\n" << "1.按照學號查詢\t2.根據姓名查詢\n輸入你的選項>";
    cin >> a; 
    if (a == 1)
    {
        cout << "請輸入學號:", cin >> id;
        ret = this->Is_Exist(id, 1);
    }
    else if (a == 2)
    {
        cout << "請輸入姓名:", cin >> id;
        ret = this->Is_Exist(id, 2);
    }
    else
    {
        ret = this->Is_Exist(id, 1);
    }
    if (ret == -1)
    {
        system("cls");
        cout << "學生不存在" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "查詢成功，下面為該學生資訊\n" << endl;
        cout << "學號:" << this->studentArray[ret].studentId
            << " 姓名:" << this->studentArray[ret].name << endl
            << "各門成績:語文:" << this->studentArray[ret].score[0]
            << " 數學:" << this->studentArray[ret].score[0]
            << " 英語:" << this->studentArray[ret].score[2]
            << " 平均成績:" << this->studentArray[ret].Average
            << " 總成績:" << this->studentArray[ret].Total << endl;
    }
    system("pause");
    
}
int student::Is_Exist(string stuId,int a)
{
    //a=1 則使用學生學號查詢
    //a=2 則使用學生姓名查詢
    if (File_Is_Empty) //判斷檔案是否不存在或者為空，如果為空則返回-2
    {
        cout << "資料檔案不存在或者為空\n";
        system("pause");
        return -2; 
    }
    for (int i = 0; i < this->student_number; i++) 
    {
        if ((a==1)&&(this->studentArray[i].studentId == stuId)) //根據學號查詢
        {
            return i;
        }
        if ((a == 2) && (this->studentArray[i].name == stuId)) //根據姓名查詢
        {
            return i;
        }
    }
    return -1; //如果沒找到返回-1
}
void student::delete_stu() //刪除學生
{
    int ret; //接收 Is_Exist的返回值，返回值是此學生在studentArray[]裡的下標
    string id; //可以用來接收學號或者姓名
    int a = 1; //判斷是按照學生學號尋找還是根據學生姓名尋找
    cout << "5.刪除學生成績\n"
        << "1.按照學號刪除\t2.根據姓名刪除\n輸入你的選項>";
    cin >> a;
    if (a == 1) //按照學生學號查詢
    {
        cout << "請輸入學號:", cin >> id;
        ret = this->Is_Exist(id, 1);
    }
    else if(a==2)//按照學生姓名
    {
        cout << "請輸入姓名:", cin >> id;
        ret = this->Is_Exist(id, 2);
    }
    else  //預設按照學生學號進行查詢
    {
        cout << "請輸入學號:", cin >> id;
        ret = this->Is_Exist(id, 1);
    }
    if (ret == -1) //返回值為-1則學生不存在
    {
        system("cls");
        cout << "學生不存在"<<endl;
    }
    else if(ret == -2) //返回值為-2檔案不存在或為空，直接退出函數
    {
        return;
    }
    else //如果學生資訊存在，並且ret是studentArray[]中的下標
    {//輸出要刪除的學生資訊
        cout << "該學生的資訊將被刪除"<<endl;
        cout << "學號:" << this->studentArray[ret].studentId
            << " 姓名:" << this->studentArray[ret].name << endl
            << "各門成績:語文:" << this->studentArray[ret].score[0]
            << " 數學:" << this->studentArray[ret].score[0]
            << " 英語:" << this->studentArray[ret].score[2]
            << " 平均成績:" << this->studentArray[ret].Average
            << " 總成績:" << this->studentArray[ret].Total << endl;
        for (int i = ret; i < this->student_number - 1; i++)
        {
            this->studentArray[i] = this->studentArray[i + 1];
        }
        this->student_number--;
        this->save();
    }
    system("pause");
}
void student::init()
{
    string name;       //用來儲存讀取到的姓名
    string student_id;//用來儲存讀取到的學號
    int i = 0;            //識別符號，用來把範例化的類儲存到對應的物件陣列
    float score[3];        //用來儲存讀取到的成績
    float total;        //用來儲存讀取到的成總分
    int average;        //用來儲存讀取到的平均分
    ifstream inf;        //範例化一個檔案物件
    this->studentArray = new student[this->student_number]; //根據讀取到的學生數量開闢空間，學生數量
    inf.open(FILENAME, ios::in);
    while (inf >> student_id && inf >> name && inf >> score[0]&& inf >> score[1] && inf >> score[2] && inf >> average && inf >> total)
    {        //格式化讀取檔案,從檔案讀到變數
        student stu(student_id, name, score); //使用讀到的值範例化student物件
        this->studentArray[i] = stu; //把範例化的物件放到stu1物件的studentArray中
        i++;
    }

}
int student::get_student_number() //獲取檔案中學生的數量，在add_stu()函數中加上需要增加的學生數量，為最新需要開闢的空間的大小
{ 
    string name;
    string student_id;
    int num=0;  //每格式化讀取一塊資料，則加1人數
    float score[3];
    float total;
    int average;
    ifstream inf;
    inf.open(FILENAME, ios::in);
    while (inf >> student_id && inf >> name && inf >> score[0] && inf >> score[1] && inf >> score[2] && inf >> average && inf >> total)
    {
        num++;
    }
    inf.close();
    return num; //返回學生數量
}
void student::save() //將stu1中studentArray中的每個student物件儲存到檔案中
{
    ofstream ofs;
    ofs.open(FILENAME,ios::out);
    for (int i = 0; i < this->student_number; i++)
    {
        ofs << this->studentArray[i].studentId << " " 
            << this->studentArray[i].name << " " 
            << this->studentArray[i].score[0] << " " 
            << this->studentArray[i].score[1] << " " 
            << this->studentArray[i].score[2]<< " "
            <<this->studentArray[i].Average<<" "<< this->studentArray->Total<<" ";
    }
}
void student::showInfo() //顯示學生資訊
{
    if (this->File_Is_Empty) //建構函式裡的檔案識別符號，判斷檔案是否存在或者為空，每範例化一個物件都檢查一遍
    {
        system("cls");
        cout << "檔案不存在或內容為空,請先輸入資料\n";
    }
    else
    { //檔案不為空則輸出stu1中studentArray中儲存的內容
        for (int i=0;i<this->student_number;i++)
        {
            cout << "學號:" << this->studentArray[i].studentId
                << " 姓名:" << this->studentArray[i].name << endl
                << "各門成績:語文:" << this->studentArray[i].score[0]
                << " 數學:" << this->studentArray[i].score[1]
                << " 英語:" << this->studentArray[i].score[2]
                << " 平均成績:" << this->studentArray[i].Average
                << " 總成績:" << this->studentArray[i].Total << endl;
            line;
            cout << endl;
        }
    }
    system("pause");
}
void student::add_stu(int add_number) //新增學生
{
    //計算需要的新的空間大小
    int newsize = this->student_number + add_number; //需要開闢的空間 = 檔案中學生的人數+需要新增的數量
    //cout << "newxize=" << newsize;
    student *newspace = new student[newsize]; //開闢記憶體空間
    student *stu3;
    string name;
    string studentId;
    float score[3];
    if (this->studentArray!= NULL) //如果studentArray不為空就先將studentArray中的內容先複製到newspace陣列中，再在newspace中增加學生資訊,
                                        //最後再將newspace的內容複製到studentArray中，實現動態陣列
    {
        for (int i = 0; i < this->student_number; i++)
        {
            newspace[i] = this->studentArray[i];
        }
    }
    for (int i = 0; i < add_number; i++) //輸入學生資訊
    {
        cout << "請輸入學生姓名:", cin >> name, cout << endl;
        cout << "請輸入學生學號:", cin >> studentId, cout << endl;
        cout << "請輸入學生語文成績:", cin >> score[0], cout << endl;
        cout << "請輸入學生數學成績:", cin >> score[1], cout << endl;
        cout << "請輸入學生英語成績:", cin >> score[2], cout << endl;
        line;
        cout << endl;
        student stu3(studentId, name, score); //將輸入的內容範例化成物件
        newspace[this->student_number + i] = stu3; //將物件依次儲存到newspace中
    }
    delete[] this->studentArray;
    this->studentArray = newspace; //將newspace賦給studentArray，用來在別的成員函數中存取
    this->student_number = newsize; //更新學生人數大小
    this->File_Is_Empty = false; // 輸入了內容以後，檔案不為空
    this->save(); //儲存到檔案中
    cout << "新增成功"<<endl;
    
    system("pause");

}
void student::show()
{
    cout << "1.輸入學生成績" << endl << "2.增加學生成績" << endl << "3.學生資訊排序"
        << endl << "4.查詢學生成績" << endl << "5.刪除學生成績" << endl << "6.顯示學生成績"
        << endl << "7.安全退出系統" << endl;
    line;
    cout << endl;
    cout<< "輸入你的選擇>:";

}
student stu1; //範例化物件，此時已經得到檔案中的學生數量
int main()
{
    int choice=7;
    
    stu1.init(); // 將檔案裡的內容按照格式讀入記憶體，儲存到
//    cout << "stu1裡的人數" << stu1.student_number;
//    system("pause");
    while (true)
    {
        system("cls");
        stu1.show();
        cin >> choice;
        line;
        cout << endl;
        
        if (cin.good() && choice <= 7 && choice >= 1)  //判斷使用者輸入是否合法
        {
            switch (choice)
            {
            case 1: 
                //新增學生功能，預設引數為1，用來增加學生時直接呼叫，初始化新增十個學生時傳遞引數10
                stu1.add_stu(10);
                break;
            case 2:
                //增加學生，要求按照學號順序插入,則在增加學生後呼叫排序函數，再進行儲存
            {
                stu1.add_stu();
                stu1.sort();
                stu1.save();
            }
                break;
            case 3:
                //排序功能
            {
                int n = 1;
                cout << "1.按照學號排序\t2.按照總成績排序\n";
                cin >> n;
                stu1.sort(n);
                stu1.showInfo();
            }
                    break;
            case 4:
                //搜尋功能
                stu1.search();
                break;
            case 5:
                //刪除功能
                stu1.delete_stu();
                break;
            case 6:
                //顯示學生資訊
                stu1.showInfo();
                break;
            case 7:
                //退出程式
                return 0;
                break;
            default:
                system("cls");
                break;
            }
        }
        else
        {    //歸位cin識別符號，不至於死迴圈
            cin.clear();
            cin.ignore();
            cout << "非法資料"<<endl;
            system("pause");
        }
    }
}