C语言实战系列二：简单超市收银系统

从一个简单的超市收银系统，我们来练习一个系统如何设计，然后如何实现的思路。

在Ubuntu环境下使用C语言编写一个简单的超市收银系统。以下是一个基本的示例，涵盖了商品管理、购物车、交易处理等功能。

代码

#include 
#include 

// 商品结构体
struct Product {
    int id;
    char name[50];
    float price;
};

// 购物车项结构体
struct ShoppingCartItem {
    struct Product product;
    int quantity;
};

// 交易结构体
struct Transaction {
    struct ShoppingCartItem *items;
    int itemCount;
};

// 商品管理结构体
struct Inventory {
    struct Product *products;
    int productCount;
};

// 初始化商品管理系统
struct Inventory initializeInventory() {
    struct Inventory inventory;
    inventory.products = NULL;
    inventory.productCount = 0;
    return inventory;
}

// 添加商品到库存
void addProduct(struct Inventory *inventory, struct Product product) {
    inventory->products = realloc(inventory->products, (inventory->productCount + 1) * sizeof(struct Product));
    inventory->products[inventory->productCount++] = product;
}

// 显示库存信息
void displayInventory(struct Inventory inventory) {
    printf("Inventory:\n");
    for (int i = 0; i < inventory.productCount; ++i) {
        printf("%d. %s - $%.2f\n", inventory.products[i].id, inventory.products[i].name, inventory.products[i].price);
    }
}

// 获取商品信息
struct Product getProductInfo(struct Inventory inventory, int productId) {
    for (int i = 0; i < inventory.productCount; ++i) {
        if (inventory.products[i].id == productId) {
            return inventory.products[i];
        }
    }

    struct Product notFound;
    notFound.id = -1;
    return notFound;
}

// 初始化交易
struct Transaction initializeTransaction() {
    struct Transaction transaction;
    transaction.items = NULL;
    transaction.itemCount = 0;
    return transaction;
}

// 添加商品到购物车
void addToCart(struct Transaction *transaction, struct Product product, int quantity) {
    transaction->items = realloc(transaction->items, (transaction->itemCount + 1) * sizeof(struct ShoppingCartItem));
    transaction->items[transaction->itemCount].product = product;
    transaction->items[transaction->itemCount].quantity = quantity;
    ++transaction->itemCount;
    printf("Added %d %s(s) to the cart.\n", quantity, product.name);
}

// 显示购物车
void displayCart(struct Transaction transaction) {
    float total = 0.0;
    printf("Shopping Cart:\n");
    for (int i = 0; i < transaction.itemCount; ++i) {
        struct ShoppingCartItem item = transaction.items[i];
        printf("%s - Quantity: %d\n", item.product.name, item.quantity);
        total += item.product.price * item.quantity;
    }
    printf("Total Price: $%.2f\n", total);
}

// 完成交易
void completeTransaction(struct Transaction transaction) {
    printf("Transaction completed. Thank you!\n");
    free(transaction.items);
}

int main() {
    struct Inventory inventory = initializeInventory();

    // 添加一些商品
    addProduct(&inventory, (struct Product){1, "Milk", 2.5});
    addProduct(&inventory, (struct Product){2, "Bread", 1.0});
    addProduct(&inventory, (struct Product){3, "Eggs", 3.0});

    struct Transaction transaction = initializeTransaction();

    // 超市收银系统
    while (1) {
        displayInventory(inventory);

        int productId;
        printf("Enter product ID to add to cart (or 0 to finish): ");
        scanf("%d", &productId);

        if (productId == 0) {
            break;
        }

        struct Product product = getProductInfo(inventory, productId);
        if (product.id != -1) {
            int quantity;
            printf("Enter quantity: ");
            scanf("%d", &quantity);
            addToCart(&transaction, product, quantity);
        } else {
            printf("Product not found.\n");
        }
    }

    displayCart(transaction);
    completeTransaction(transaction);

    // 释放资源
    free(inventory.products);

    return 0;
}

编译：

gcc supermarket.c -o supermarket
./supermarket

程序设计的详细过程：

步骤 1: 定义数据模型

在程序设计的起始阶段，定义了程序需要用到的数据模型，包括商品、购物车项和交易。使用结构体表示这些概念，其中包括商品（Product）、购物车项（ShoppingCartItem）和交易（Transaction）。

struct Product {
    int id;
    char name[50];
    float price;
};

struct ShoppingCartItem {
    struct Product product;
    int quantity;
};

struct Transaction {
    struct ShoppingCartItem *items;
    int itemCount;
};

步骤 2: 商品管理

设计商品管理系统，包括添加商品到库存和获取商品信息的功能。使用结构体 Inventory 来保存商品信息，并定义相应的函数。

struct Inventory {
    struct Product *products;
    int productCount;
};

// 添加商品到库存
void addProduct(struct Inventory *inventory, struct Product product) {
    // 通过realloc动态分配内存以保存商品
    inventory->products = realloc(inventory->products, (inventory->productCount + 1) * sizeof(struct Product));
    inventory->products[inventory->productCount++] = product;
}

// 获取商品信息
struct Product getProductInfo(struct Inventory inventory, int productId) {
    for (int i = 0; i < inventory.productCount; ++i) {
        if (inventory.products[i].id == productId) {
            return inventory.products[i];
        }
    }

    struct Product notFound;
    notFound.id = -1;
    return notFound;
}

步骤 3: 用户界面

设计用户界面，实现基本的用户交互，允许用户选择商品并添加到购物车。使用结构体 CashierUI 和相应的函数。

struct CashierUI {
    struct Inventory inventory;
    struct Transaction transaction;
};

// 显示库存信息
void displayInventory(struct Inventory inventory) {
    // 输出商品列表
}

// 添加商品到购物车
void addToCart(struct Transaction *transaction, struct Product product, int quantity) {
    // 将商品添加到购物车
}

// 显示购物车信息
void displayCart(struct Transaction transaction) {
    // 输出购物车内容
}

// 完成交易
void completeTransaction(struct Transaction transaction) {
    // 输出总价和完成交易信息
}

步骤 4: 交易处理

实现交易处理功能，计算购物车中商品的总价并完成交易。

// 初始化交易
struct Transaction initializeTransaction() {
    struct Transaction transaction;
    transaction.items = NULL;
    transaction.itemCount = 0;
    return transaction;
}

// 完成交易
void completeTransaction(struct Transaction transaction) {
    // 输出总价和完成交易信息
    // 释放购物车内存
    free(transaction.items);
}

步骤 5: 主程序

在主程序中，创建超市收银系统实例，添加一些商品，然后启动收银系统。

int main() {
    // 初始化商品管理系统
    struct Inventory inventory = initializeInventory();

    // 添加一些商品
    addProduct(&inventory, (struct Product){1, "Milk", 2.5});
    addProduct(&inventory, (struct Product){2, "Bread", 1.0});
    addProduct(&inventory, (struct Product){3, "Eggs", 3.0});

    // 初始化交易
    struct Transaction transaction = initializeTransaction();

    // 超市收银系统
    while (1) {
        // 显示库存信息
        displayInventory(inventory);

        int productId;
        printf("Enter product ID to add to cart (or 0 to finish): ");
        scanf("%d", &productId);

        if (productId == 0) {
            break;
        }

        // 获取商品信息
        struct Product product = getProductInfo(inventory, productId);
        if (product.id != -1) {
            int quantity;
            printf("Enter quantity: ");
            scanf("%d", &quantity);
            // 添加商品到购物车
            addToCart(&transaction, product, quantity);
        } else {
            printf("Product not found.\n");
        }
    }

    // 显示购物车
    displayCart(transaction);

    // 完成交易
    completeTransaction(transaction);

    // 释放资源
    free(inventory.products);

    return 0;
}

这个设计过程包括了程序的整体结构、数据模型的定义、功能的实现以及用户界面的设计。当设计一个更大规模的系统时，可能需要考虑更多的功能，例如支付处理、库存管理、用户认证等。这个简化的例子提供了一个基本的框架，可以根据实际需求进行扩展。