教务管理系统C++实现
本文根据题目要求，通过实现了一个教务管理系统。在由于题目中给出的一些不合理要求，代码存在冗余结构。最终程序能实现基本的用户登录、查看学生列表、修改信息等功能。
教务管理系统完整代码
1. 需求分析
1.1 性能需求
本课程设计以软件工程方法为指导，采用了多文件结构和面向对象的程序设计方法，以C++语言技术为基础，熟练面向对象程序设计（C++）实验指导和c++程序设计语言教科书的内容，使用Visual Stdio 2019为主要开发工具，对职工工资管理系统进行了需求分析，总体设计，详细设计，最终完成系统的实现与测试。
1.2 功能需求
本软件的使用者有三个，首先需要进行登录和密码校验，然后才有资格查看和修改数据。三个用户分别是教务处工作人员、主修系教务员、辅修系教务员，程序需要满足他们对学生基本信息的查看和修改需要。
全部功能列表如下
0：教务处工作人员：
0：查看学生列表；
1：查看学生信息；
2：修改学生信息；
3：删除学生信息；
4：重新选择身份；
5：更改密码；
6：退出系统。
1：主修系教务员：
0：查看学生列表；
1：查看学生信息；
2：录入主修成绩；
3：查看成绩优秀的同学；
4：查看需要补考的同学；
5：重新选择身份；
6：更改密码；
7：退出系统。
2：辅修系教务员：
0：查看学生列表；
1：查看学生信息；
2：设置辅修专业；
3：录入辅修成绩；
4：查看需要补考的同学；
5：重新选择身份；
6：更改密码；
7：退出系统。
3：退出系统。
2.概要设计
2.1功能模块设计
文件结构
程序文件
mian.cpp //整体流程控制
base.h //学生的基本信息、主修科目、辅修科目对应的Base,First,Fbase三个类的声明
base.cpp //上述三个类的具体实现
index.h //索引类
index.cpp //索引类的实现
dialog.h //对话界面的声明
dialog.cpp //对话界面的实现
tool.h //一些经常被调用的函数的声明
tool.cpp //函数的实现
数据文件
student.txt //为自然数，保存学生的基本信息的一系列文件
major.txt //为自然数，保存学生的主修科目信息的一系列文件
mimor.txt //为自然数，保存学生的辅修科目信息的一系列文件
password.txt //保存用户密码
index.txt //索引文件的备份
2.2 类的分析与设计
每个学生的信息分为三个部分，即基本信息、主修科目分数、辅修科目分数，分别用三个类来实现Base、First、Fbase来实现这三个对象的功能。类的声明如下：
#pragma once
#include
#include"tool.h"
#include
using namespace std;
constexpr auto MDEPT_NUM = 5; //主修科目有5个
constexpr auto FDEP_NUM = 4;//辅修科目有4个
class Base
{
public:
void InfoInput(); //输入基本信息
void Info(); //显示基本信息
void save(string); //读取信息
void read(string); //保存信息
private:
long num=0; //学号
char name[20] ="NULL"; //姓名
int sex; //性别，0表示男，1表示女
int age; //年龄
char addr[30]; //地址
char mdept[30]; //主修专业
};
class First: public Base
{
public:
void MscoreInput(); //录入成绩
void display(); //显示成绩
int getscore(int); //获取单科成绩
void save(string); //保存文件
void read(string ); //读取文件
bool outstand(); //是否三门课达到85分，并且其他两门分数不低于70
bool resit(); //有一门不及格则返回值为真
private:
float Mscore[60] = {0};//主修分数
};
class Fbase:public Base
{
public:
void FdepSet(); //设置辅修专业名称
void FscoreInput(); //输入辅修专业分数
bool resit(); //有一门不及格则返回值为真
int getscore(int); //获取某一个辅修专业科目的分数
void display(); //展示辅修专业分数
void save(string); //保存数据
void read(string a); //读取数据
char fdep[30] = {'\0'};//辅修专业
private:
float Fscore[35] = {0};//辅修分数
};
要处理大量数据，需要建立索引，来实现对信息的查找，所以建立Index类来实现索引的建立和查找。
#pragma once
#include
#include"tool.h"
constexpr auto MAX_INDEX = 100;
class Index
{
public:
Index(); //建立索引，供初始化时使用
void create(); //建立索引，供已经实例化之后重建索引使用
int search(int); //按学号检索，并返回索引位置
int search(string); //按姓名检索，并返回索引位置
int select(); //引导用户输入并按输入类型查找
void show(); //显示全部索引列表
void show(int n); //显示单个学生的学号和姓名
private:
int num[MAX_INDEX]{};
string name[MAX_INDEX]{};
};
由于在函数编写过程中，经常有一些重复的程序片段，把这些片段整合在tool.h文件中，以便调用。
bool interval(int a, int min, int max); //判断变量是否在区间内
int inputnumber(int a= 2147483647); //输入一个数字，并确保不发生错误，a为数值上限
float inputfloat(int a); //参数为数字上限
void clear(string); //清除一个学生的数据
此外，为了进行用户与系统的交互，编写了一系列对话函数，并整合到类Dialog中。
#pragma once
#include"tool.h"
#include"index.h"
class Dialog
{
public:
int select(Index m); //选择学生序号
bool KeyCheck(int n); //检查密码，n为不同用户的代号
void KeyReset(int n); //更改密码，n为不同用户的代号
int logon(); //登录界面
int AdmissionOpt(); //教务处工作人员的对话框
int M_teacherOpt(); //主修专业教务员的对话框
int F_teacherOpt(); //辅修专业教务员的对话框
};
2.3 数据文件的命名和存储规则
学生的基本信息采用“student+序号+.txt”的格式命名，每名学生的信息存储在相应的文件中，例如序号为0的学生信息文件名为“student0.txt”；主修科目信息和辅修科目信息同样采用类似的方式命名。“student.txt”记录的变量有六个，对应Base类中的num、name、sex、 age、addr、mdept六个变量。
3.详细设计
3.1程序运行流程控制
程序的流程控制由main()函数实现，程序的简要流程如下。
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-NMD3J4XR-1611562775956)(E:\Documents\MD文稿\流程控制.png)]
程序开始所声明的对象如下：
Base student; //处理学生基本信息的对象
First major; //处理主修专业的对象
Fbase minor; //处理辅修专业的对象
int n; //由于传递索引的变量
bool logoned = false; //用户登录状态变量
Index index; //建立索引
Dialog dialog; //供调用的对话框系列函数
程序的流程控制通过while()循环和 switch()的嵌套来实现，并将变量logoned作为循环判断依据。简化后的代码如下：
while (!logoned)//如未登录则开始登录会话
{
switch (dialog.logon())//调用登录对话框，选择登录身份
{
case 0://以下是招生处的功能
logoned = true; //已登录
while (logoned) //如已登录则开始会话，在后面的程序运行中，如果用户选择登出，则跳出循环
{
switch (dialog.AdmissionOpt())//根据用户输入，选择相应功能
{
case 0://展示学生列表
case 1://检索并查看信息
case 2://修改信息
case 3://删除信息
case 4://重新选择登录身份
logoned = false; //用户登出，跳出循环
break;
case 5: //更改密码
dialog.KeyReset(0);
break;
case 6:
return 0; //程序结束
default:
break;
}
}
break;//招生处功能模块结束
case 1://以下是主修教务员的功能
logoned = true;
while (logoned)
{
switch (dialog.M_teacherOpt())
{
case 0://查看学生列表
case 1://查看学生信息，选择学生序号，显示基本信息和主修科目分数
case 2://修改成绩信息并保存
case 3://筛选出成绩优秀的学生
case 4://筛选出需要补考的学生
case 5://重新选择身份
logoned = false;
break;
case 6://更改密码
case 7://退出程序
return 0;
default:
break;
}
}
break;//主修教务员模块结束
case 2://以下是辅修教务员的功能
logoned = true;
while (logoned)
{
switch (dialog.F_teacherOpt())
{
case 0:
case 1://查看学生信息
case 2://设置辅修科目
case 3://录入辅修成绩
case 4://查看需要补考人员
case 5://重新选择身份
logoned = false;
break;
case 6://更改密码
dialog.KeyReset(2);
break;
case 7://退出程序
return 0;
default:
break;
}
}
break;//辅修教务员功能模块结束
case 3://用户选择退出系统
return 0;
case -1://密码校验失败，重新选择身份
logoned = false;
break;
default:
break;
}
}
}
3.2 索引的建立与查找
3.2.1 索引的建立
索引的建立是的进行数据管理的关键，具体的建立方法如下：
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-kBoWcPW1-1611562775962)(E:\Documents\MD文稿\建立索引.png)]
Index::Index()
{
create(); //在对象声明时即建立索引
}
void Index::create() //程序运行过程中需要更新索引，即可使用此函数
{
ifstream file;
ofstream outfile;
outfile.open("data\\index.txt");
for (int i = 0; i < MAX_INDEX; i++)
{
file.open("data\\student"+to_string(i)+".txt",ios::in);//按命名规则依次打开数据文件
if (file.is_open())
{
file >> num[i]>>name[i] ;//如果成功打开则读取数据保存至数组中相应的位置上
}
else
{
num[i] = 0; //未成功打开则相应的位置设置为默认值
name[i] ="NULL";
}
file.close();
outfile << "[id]\t" << i << "\n[num]\t" << num[i] << "\n[name]\t" <3.3.2 索引查找
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-hpLF0jT3-1611562775966)(E:\Documents\MD文稿\查找索引.png)]
索引建立之后，最基本的功能是查找数值在数组中的位置。Index类提供了两种查找方式，可以查找姓名或学号所在的位置，通过对这两个函数的调用，还形成int Index::select()方法，直接供用户查找，下面是程序代码。
int Index::search(int n)
{
for (int i = 0; i < MAX_INDEX; i++)
{
if (num[i] == n) return i;
}
return -1;
}
int Index::search(string n)
{
for (int i = 0; i < MAX_INDEX; i++)
{
if (name[i]==n) return i;
}
return -1;
}
int Index::select()
{
int n,i;
string str;
cout << "请输入要查看学生学号或姓名：" ;
if (!(cin>>n))//尝试按int型读取用户的输入
{
cin.clear(); //清除错误警告
cin >> str; //按字符串读取输入的内容
i = search(str);//调用姓名查找方法
}
else
{
i = search(n);//调用学号查找方法
}
return i;
}
此外，Index类还提供展示索引列表的功能
void Index::show()
{
for (int i = 0; i < MAX_INDEX; i++)
{
if (num[i] == 0) continue;
cout << "序号：" <3.3 学生基本信息的处理
Base类提供了对学生基本信息的读取、保存、展示、录入的方法。
具体实现如下：
void Base::InfoInput() //引导用户输入信息
{
cout << "请输入该生的学号：" << endl;
num = inputnumber();
cout << "请输入该生的姓名：" << endl;
cin >> name;
cout << "请输入该生的性别（0表示男，1表示女）：" << endl;
sex = inputnumber(1);
cout << "请输入该生的年龄：" << endl;
age = inputnumber(200);
cout << "请输入该生的地址：" << endl;
cin >> addr;
cout << "请输入该生的主修专业：" << endl;
cin >> mdept;
cout << "学生" << name << "的基本信息录入完成\n";
}
void Base::Info() //展示相关信息
{
if (num == 0)
{
cout << "信息尚未录入！" << endl;
}
else
{
cout << "学号：" << num << "\n姓名：" << name << "\n性别：";
if (sex) cout << "女";
else cout << "男";
cout << "\n年龄：" << age << "\n地址：" << addr << "\n主修专业：" << mdept << endl;
}
}
void Base::save(string a)
{
ofstream outfile;
outfile.open("data\\student" + a + ".txt", ios::out | ios::trunc);
outfile << num << endl << name << endl << sex << endl << age << endl << addr << endl << mdept << endl;
outfile.close();
}
void Base::read(string a)
{
ifstream infile;
infile.open("data\\student" + a + ".txt", ios::in);
if (infile.good())
{
infile >> num >> name >> sex >> age >> addr >> mdept;
}
infile.close();
}
3.4 学生主修科目分数的处理
First类除了对主修分数的读取、保存、展示和录入功能，还提供了对学生是否成绩优秀、是否需要补考的判断方法bool First::outstand()和bool First::resit()。具体实现方法如下：
bool First::outstand()
{
int t;
int m = 0;
int n = 0;
for (int i = 0; i < MDEPT_NUM; i++)
{
t = getscore(i);
if (t >= 85) m++;
if (t < 70) n++;
}
if (m >= 3 && n <= 0) return true;
else return false;
}
bool First::resit()
{
bool record = false;//检查是否已经被记录
bool fail = false;//检查是否不及格
for (int i = 0; i < MDEPT_NUM; i++)
{
if (getscore(i) < 60) fail = true;
if (getscore(i) > 0) record = true;
}
return fail&&record;
}
学生辅修科目的处理由Fbase类实现，实现方法与前两个类相似，这里不再赘述。
3.5 人机交互用户界面的实现
3.5.1 登录和密码校验界面
登录界面是用户打开程序之后的主界面，int Dialog::logon()根据提示用户输入不同选项，并产生相应的返回值，决定主函数的跳转。当用户输入0、1、2时，将以进行密码检查，密码正确即可进入相应功能界面，否则要重新登录。
int Dialog::logon()//登录系统
{
int a;
cout << "欢迎登录教务管理!" << endl;
cout << "请选择您的身份\n0：招生办工作人员\n1：主修系教务员\n2：辅修系教务员\n3：退出系统" << endl;
a = inputnumber(3);
if (a == 3) return 3;//3对应退出系统选项
else if (KeyCheck(a))
{
cout << "登录成功！" << endl;
return a;
}
else
{
cout << "密码错误请重新登录" << endl;
return -1;
}
}
用户密码是一个整数，进行密码检查时，会从文件读取已保存的密码，然后提示用户输入密码，当用户选择的身份与密码相对于时，则通过校验。
bool Dialog::KeyCheck(int n)//n为不同用户的代号
{
int password[3]{};
int key;
ifstream infile;
infile.open("data\\password.txt", ios::in);
if (infile.good())
{
infile >> password[0] >> password[1] >> password[2];
}
infile.close();
cout << "请输入密码：";
key = inputnumber();
if (password[n] == key) return true;
else return false;
}
3.5.2 功能选择界面
当用户以某一身份登录成功后，将会进行引导用户进行功能选择，返回值将用于控制主程序的跳转。下面是主修系教务员的功能选择界面的代码。
int Dialog::M_teacherOpt()
{
int a;
cout << "请输入要进行的操作\n0：查看学生列表\n1：查看学生信息\n2：录入主修成绩\n3：查看成绩优秀的同学\n4：查看需要补考的同学\n5：重新选择身份\n6：更改密码\n7：退出系统" << endl;
a = inputnumber(7);
return a;
}
4 具体功能的实现
4.1 查看学生列表
当用户选择查看学生列表时，直接调用Index的 void Index::show()功能，这里不再赘述。
4.2 查看单个学生信息
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-WcOwFKRG-1611562775969)(E:\Documents\MD文稿\查看单个学生信息.png)]
case 1: //检索并查看信息
n = index.select(); //让用户通过输入学号或姓名来检索要展示的数据
if (n == -1) //返回值为“-1”代表未检索到相关信息
{
cout << "此信息不存在！" << endl;
break;
}
student.read(to_string(n)); //读取磁盘信息到对象
student.Info(); //展示读取到的信息
break;
4.3 修改学生信息
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-SZoxgn3Y-1611562775971)(E:\Documents\MD文稿\修改信息.png)]
case 2: //修改信息
n = index.select();
if (n==-1)
{
cout << "信息不存在，请录入" << endl;
n=index.search(0); //如果学号不存在，则选择一个空位置。
}
else
{
cout << "信息已存在,是否修改？\n不修改请输入0，修改请输入1" << endl;
if(inputnumber(1)==0) break;
}
student.InfoInput(); //输入对象信息
student.save(to_string(n)); //保存相应信息
index.create(); //重新建立索引
break;
4.4 删除学生信息
case 3: //删除信息
n = index.select();;
if (n==-1)
{
cout << "此人信息不存在！" << endl;
break;
}
else
{
clear(to_string(n)); //调用函数清空相应信息
index.create(); //重建索引
cout << "删除成功" << endl;
}
break;
4.5 录入学生成绩
case 2://修改成绩信息并保存
n = index.select(); //查找学生序号
if (n==-1) //如果基本信息尚未录入，则不能修改成绩
{
cout << "此人不存在！" << endl;
break;
}
major.MscoreInput(); //输入成绩
major.save(to_string(n)); //按命名规则保存
break;
4.6 筛选出成绩优秀的学生
case 3://筛选出成绩优秀的学生
for (int i = 0; i < MAX_INDEX; i++)
{
major.read(to_string(i)); //遍历文件
if (major.outstand()) //调用判断方法
{
index.show(i); //展示姓名和学号
major.display(); //展示分数
}
}
cout << "以上是成绩优秀的学生。\n" << endl;
break;
4.7 筛选出需要补考的学生
case 4://筛选出需要补考的学生
for (int i = 0; i < MAX_INDEX; i++)
{
major.read(to_string(i));
if (major.resit())
{
index.show(i);
major.display();
}
}
cout << "以上是需要补考的学生。\n" << endl;
break;
case 2://设置辅修科目
n = index.select();
if (n == -1)
{
cout << "此人不存在！" << endl;//如果基本信息尚未录入，则不能修改成绩
break;
}
minor.FdepSet();
minor.save(to_string(n));
break;
4.系统分析与测试
5.使用说明
本软件可在windows X86/64平台上运行；
运行需保证同目录下存在名为“data”的文件夹，以保证数据文件的正常存储和读取；
用户密码是默认是“0”；