c++实战（二）图书管理系统
通过该实战，了解软件整体设计，类的应用，以及文件存储数据的方法等。
该程序要完成图书的录入、删除、以及浏览全部图书记录三个模块。
1.设计一个图书类
#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 打开一个文件，然后清空内容
file.seekg(0, ios::end);
respos = file.tellg();
// 通过将文件指针设置在文件末尾，返回文件末尾到文首的偏移字节数，
// 于是得到文件的大小，即字节数
iDataCount = respos / (NUM1 + NUM1 + NUM2 + NUM2);
// 一本图书的信息在文件中占据NUM1 + NUM1 + NUM2 + NUM2个字节
// 用 文件的总字节数/每本图书所占的字节数 来获得文件中的图书数目
if (iCount < 0 || iCount > iDataCount)
{
throw "Input number error";
}
else
{
// file.seekg((iCount-1)*(NUM1 + NUM1 + NUM2 + NUM2), ios::beg);
// 将文件指针定位来要查找的图书的首地址处
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个字节的0来填充数组cTempBuf
file.read(cTempBuf, NUM1 + NUM1 + NUM2 + NUM2);
// 从file所绑定的文件的文件指针处向后读取NUM1 + NUM1 + NUM2 + NUM2个字节的内容
// 将内容保存在数组cTempBuf中。
tmpfile.write(cTempBuf, NUM1 + NUM1 + NUM2 + NUM2);
// 将数组cTempBuf中的相应字节数的内容写入到tmpfile所绑定的磁盘文件中
}
}
file.close();
tmpfile.seekg(0, ios::beg);
// 将tmpfile所绑定的文件的文件指针定位到文件首端
ofile.open("book.dat");
// 打开名为"book.dat"的文件，并将文件与ofile绑定，它被用来向文件写入数据
// ofile.seekp((iCount - 1)*(NUM1 + NUM1 + NUM2 + NUM2), ios::beg);
ofile.seekp(0, ios::beg);
// seekp：设置输出文件流的文件流指针位置
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，主要是对界面进行设计
// simATM.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//
#include "stdafx.h"
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include "Book.h"
#define CMD_COLS 80
#define CMD_LINES 25
using namespace std;
/*
除主函数外，系统自定义了许多函数，主要函数及功能如下:
void SetScreenGrid：设置屏幕显示行数和列数。
void ClearScreen：清除屏幕信息。
void SetSysCaption(const char *pText)：设置窗体标题栏。
void Show Welcome：显示欢迎信息。
void ShowRootMenu：显示开始菜单。
void WaitView(int iCurPage):浏览数据时等待用户操作。
void WaitUser：等待用户操作。
void Guidelnput：使用向导添加图书信息。
int GetSelect：获得用户菜单选择。
long GetFileLength(ifstream & ifs)：获取文件长度。
void ViewData(int iSelPage):浏览所有图书记录。
voidDeleteBookFromFile:在文件中产生图书信息。
void mainloop：主循环。
*/
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()
/*
在控制台中输入mode命令可以设置控制显示信息的行数、列数和背景颜色等信息。
SetScreenGrid函数主要通过system函数来执行mode命令，
CMD_COLS和CMD_LINES是宏定义中的值。
*/
{
char sysSetBuf[80];
sprintf(sysSetBuf, "mode con cols=%d lines=%d", CMD_COLS, CMD_LINES);
system(sysSetBuf);
}
void SetSysCaption()
/*
SetSysCaption函数主要完成在控制台的标题栏上显示Sample信息。
控制台的标题栏信息可以使用title命令来设置，
函数中使用system函数来执行title命令。
*/
{
system("title Sample");
}
void ClearScreen()
/*
函数ClearScreen主要通过system函数来执行cls命令，
完成控制台屏幕信息的清除。
*/
{
system("cls");
// system("cls")包含头文件 #include 中，
// 其作用是清楚屏幕先前的显示内容
}
void SetSysCaption(const char *pText)
/*
SetSysCaption函数共有两个版本，这是SetSysCaption函数的另一个版本，
主要实现在控制 台的标题栏上显示指定字符
*/
{
char sysSetBuf[80];
sprintf(sysSetBuf, "title %s", pText);
system(sysSetBuf);
}
void ShowWelcome()
/*
ShowWelcome函数在屏幕上显示“图书管理系统”字样的欢迎信息，
“图书管理系统”字样应尽量显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 << "* 图 书 管 理 系 统 *" << endl;
cout << setw(50);
cout << "*********************" << endl;
// std::setw(n)是标准库中的格式化流操作符,位于头文件iomanip中(#include )
// setw（int n）只对其后面紧跟的输出（<<）产生作用，
// 是在输出时分配了n个字符的输出宽度，默认填充的内容为空格，
// 可以setfill()配合使用设置其他字符填充，且默认的是在n个字符宽度中右对齐输出。
// 若想让它左对齐的话，只需要插入std::left，如下：
// cout << std::left << "*图书管理系统*" << endl;
// 同理，右对齐只要插入std::right，不过右对齐是默认状态，不必显式声明。
}
void ShowRootMenu()
/*
ShowRootMenu函数主要显示系统的主菜单，
系统中有3个菜单选项，分别是“添加新书”、 “浏览全部”、“删除图书”。
3个菜单选项是进入系统3个模块的入口。
*/
{
cout << setw(45) << "请选择功能" << endl;
cout << endl;
cout << setw(45) << "1 添加新书" << endl;
cout << endl;
cout << setw(45) << "2 浏览全部" << endl;
cout << endl;
cout << setw(45) << "3 删除图书" << endl;
}
int GetSelect()
/*函数GetSelect主要负责获取用户菜单的选择。*/
{
char buf[256];
gets_s(buf);
// gets() 接受一个字符串，可以接收空格并输出，
// 注意，不能写成 buf = gets_s();
// 它与cin的区别在于cin不接受空格，TAB等键的输入，遇到这些键，字符串会终止，
// 而gets()则接受连续的输入，包括空格，TAB，可以无限读取，不会判断上限，以回车结束读取，
// 并将读取的结果存放在buffer指针所指向的字符数组中，
// 换行符不作为读取串的内容，读取的换行符被转换为‘\0’空字符，并由此来结束字符串。
return atoi(buf);
// atoi()函数包含在头文件：#include 中，
// atoi()函数用来将字符串转换成整数(int)，其原型为int atoi(const char* str);
// atoi()函数会扫描参数str字符串，跳过前面的空白字符（例如空格，tab缩进等，可以通过isspace()函数来检测），
// 直到遇上数字或正负符号才开始做转换，而再遇到非数字或字符串结束时('\0')才结束转换，
// 并返回转换后的整型数；如果str不能转换成int或者str为空字符串，那么将返回0。
}
void WaitUser()
/*
WaitUser函数主要负责当程序完成某一模块的执行后，等待用户进行处理。
用户可以选择返回主菜单，也可以直接退出系统。
*/
{
int iInputPage = 0;
cout << "enter返回主菜单，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)
/*
函数GetFileLength用来获取文件的长度，函数需要指定一个文件流对象。
该函数的思路是：1.调用ifstream打开一个文件（或者直接传入文件流对象）；
2.调用seekg将get pointer置为文件末尾，seekg(0, ios_base::end)；
3.调用tellg获取总字节数，实际上获取的是get pointer相对于文件头的偏移字节数；
4.重置get pointer，使其指向文件头或者原位置，以便执行其他操作，指向文件头为seekg(0, ios_base::beg)。
*/
{
long tmppos;
long respos;
tmppos = ifs.tellg();
// tellg（）函数不需要带参数，它返回当前定位指针的位置
ifs.seekg(0, ios::end);
// 基地址为文件结束处，偏移地址为0，于是指针定位在文件结束处。
// seekg（）是对输入文件定位，它有两个参数：第一个参数是偏移量，第二个参数是基地址。
// 对于第一个参数，可以是正负数值，正的表示向后偏移，负的表示向前偏移。
// 而第二个参数可以是：
// ios：：beg：表示输入流的开始位置，文件头；
// ios：：cur：表示输入流的当前位置；
// ios：：end：表示输入流的结束位置，文件尾。
// ifstream，类似istream, 有一个被称为get pointer的指针，指向下一个将被读取的元素。
respos = ifs.tellg();
// 因为定位指针在文件结束处，所以ifs.tellg()的值也就是文件的大小，
// 因为tellg获取总字节数，实际上获取的是get pointer相对于文件头的偏移字节数
ifs.seekg(tmppos, ios::beg);
// 基地址为文件头，偏移量为tmppos，于是定位在原来的位置
return respos;
}
void mainloop()
/*
main函数是程序的入口，主要调用了SetScreenGrid、SetSysCaption和mainloop3个函数,
其中mainloop函数是主函数，负责模块执行的调度。
*/
{
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()函数的返回值不是1、2、3当中的值，便重新执行while循环。
}
}
}
// 主函数
void main()
{
SetScreenGrid();
SetSysCaption("图书管理系统");
mainloop();
}
3. 添加图书
void GuideInput()
/*
添加图书需要调用函数GuideInput来完成，
需要用户分别输入书名、ISBN编号、价格和作者，
然后利用CBook类构建一个CBook对象，
通过CBook对象的成员函数WriteData将图书信息写入文件。
*/
{
char inName[NUM1];
char inlsdn[NUM1];
char inPrice[NUM2];
char inAuthor[NUM2];
cout << "请输入书名：" << endl;
cin >> inName;
cout << "请输入ISBN：" << endl;
cin >> inlsdn;
cout << "请输入价格：" << endl;
cin >> inPrice;
cout << "请输入作者：" << endl;
cin >> inAuthor;
// 注意:cin不接受空格，TAB等键的输入，遇到这些键，字符串会终止
CBook book(inName, inlsdn, inPrice, inAuthor); // 构造一个CBook类对象，并利用构造函数对数据成员初始化
book.WriteData();
cout << "Write Finish！" << endl;
// 等待用户进行下一步处理
cout << endl;
cout << "******************************" << endl;
cout << "请选择接下来的操作（任意键:继续添加新书，q键:退出）：" << endl;
char buf;
cin >> buf;
if (buf == 'q')
system("exit");
else
GuideInput();
}
4. 浏览图书
void ViewData(int iSelPage)
/*
显示图书信息主要通过函数ViewData来完成。函数ViewData按页数显示图书记录，
每页可以显示20条记录。在函数ViewData中直接使用文件流类打开存储图书信息的文件book.dat,
然后根据页序号读取文件内容，因为每条图书记录的长度相同，
这样就很容易计算出每条记录在文件中的位置，然后将文件指针移动到每页第一条图书记录处，
顺序地从文件中读取20条记录，并将信息显示在屏幕上。
*/
{
int iPage = 0; // iPage根据图书数目来确定需要安排几页来显示
int iCurPage = 0; // iCurPage表示当前页面数
int iDataCount = 0; // iDataCount表示文件中记录的图书数目
char inName[NUM1];
char inlsbn[NUM1];
char inPrice[NUM2];
char inAuthor[NUM2];
bool bIndex = false;
int iFileLength;
iCurPage = iSelPage;
ifstream ifile;
// 创建一个未绑定的文件输入流，ifstream是头文件#include中定义的一个类型
ifile.open("book.dat", ios::binary);
// 打开名为"book.dat"的文件，并将文件与ifstream绑定。
// 此处文件名（第一个参数）由C风格的字符串常量类型的参数指定，在新的C++标准中，
// 文件名既可以是库类型string对象，也可以是C风格字符数组。
// open函数的第二个参数定义了文件的打开模式，读写二进制文件时，
// 打开方式中必须指定ios::binary，否则读写会出错，总共有如下模式：
// ios::in 读
// ios::out 写
// ios::app 从文件末尾开始写
// ios::binary 二进制模式
// ios::nocreate 打开一个文件时，如果文件不存在，不创建文件。
// ios::noreplace 打开一个文件时，如果文件不存在，创建该文件
// ios::trunc 打开一个文件，然后清空内容
// ios::ate 打开一个文件时，将位置移动到文件尾
// 注意：默认模式是文本；默认如果文件不存在，那么创建一个新的文件；
// 多种模式可以混合，用 | (按位或)； 文件的byte索引从0开始，（就像数组一样）。
iFileLength = GetFileLength(ifile); // 获取目标二进制文件的文本长度，即字节数
iDataCount = iFileLength / (NUM1 + NUM1 + NUM2 + NUM2); //根据文件长度，计算文件中总的记录数
if (iDataCount >= 1)
bIndex = true;
iPage = iDataCount / 20 + 1;
ClearScreen(); //清除屏幕信息
cout << setw(15) << "共有记录:" << iDataCount << " ";
cout << setw(15) << "共有页数:" << iPage << " ";
cout << setw(15) << "当前页数:" << iCurPage << " ";
cout << setw(25) << "n 显示下一页 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
{
// 根据图书页面编号查找该页面第一本图书在文件中的位置
ifile.seekg((iCurPage - 1) * 20 * (NUM1 + NUM1 + NUM2 + NUM2), ios::beg);
// 根据IO类所定义的一些函数和标志，可以帮助我们访问和操纵流的条件状态
// 部分常用的IO库条件状态为：
// ifile.eof()：若流ifile的eofbit置位，则返回true；
// ifile.fail()：若流ifile的failbit或badbit置位，则返回true；
// ifile.bad()：若流ifile的badbit置位，则返回true；
// ifile.good()：若流ifile处于有效状态，则返回true；
// 操作good在所有错误位均未置位的情况下返回true，而bad、fail和eof则在
// 对应错误位被置位时返回true。此外，在badbit被置位时，fail也会返回true。
// 这意味着，使用good或fail是确定流的总体状态的正确方法，
// 常用的确定流对象的状态的方法是：将!ifile.fail()作为条件来使用。
if (!ifile.fail())
{
for (int i = 1; i < 21; i++) // 循环20次，读取出20条图书信息
{
//将变量清零，也就是说将目标数组的给个字节全别赋0
// memset函数是内存赋值函数，用来给某一块内存空间进行赋值的。
// 其原型是：void* memset(void *_Dst, int _Val, size_t _Size)
// _Dst是目标起始地址，_Val是要赋的值，_Size是要赋值的字节数。
// 例如，char inName[128], 我们用memset给数组inName初始化为“0000...0000（128个0）”，
// 用法如下：memset(inName, 0, sizeof(char) *128);
// 注意，memset是逐字节拷贝的。
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()) // 当读到二进制文件的末尾时，将bIndex置为false
{
bIndex = false;
}
else
bIndex = true;
if (bIndex)
cout << std::right << setw(3) << ((iCurPage - 1) * 20 + i);
// 我们用read函数和write函数来对二进制文件进行读写
// read函数常用格式为：文件流对象.read(char *buf,int len);
// write函数常用格式为：文件流对象.write(const char *buf, int len);
// 两者格式上差不多，第一个参数是一个字符指针，
// 用于指向读入读出数据所放的内存空间的其实地址。
// 第二个参数是一个整数，表示要读入读出的数据的字节数。
ifile.read(inName, NUM1); //读取图书名称
cout << setw(18) << inName;
ifile.read(inlsbn, NUM1); //读取图书 ISBN 编号
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); // 等待用户处理
}
else
{
WaitView(iCurPage);
}
ifile.close();
} 5.删除图书
void DeleteBookFromFile()
/*
删除图书主要通过调用函数DeleteBookFromFile来完成，
而在函数DeleteBookFromFile中则主要调用CBook类的DeleteData成员函数来完成。
DeleteData成员函数需要设置删除图书在文件中的顺序编号，
在浏览图书时可以看到此编号。
*/
{
int iDelCount;
cout << "Input delete index" << endl;
cin >> iDelCount;
CBook tmpbook;
tmpbook.DeleteData(iDelCount);
cout << "Delete Finish" << endl;
WaitUser();
}