如何用C++开发简易学生选课系统类设计与数据持久化存储-C++-PHP中文网

如何用C++开发简易学生选课系统类设计与数据持久化存储

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发布： 2025-07-31 08:44:01

原创

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学生选课系统的开发主要包括类设计、功能模块划分和数据持久化实现。1. 类结构上，定义student和course类，分别包含基本信息及选课列表；2. 功能模块通过主函数菜单提供查看课程、查看学生、选课等交互选项；3. 数据持久化使用文本文件读写实现，保存和加载学生与课程信息；4. 实际开发中需注意数据一致性、输入验证、文件路径、异常处理及性能优化等问题。

如何用C++开发简易学生选课系统类设计与数据持久化存储

开发一个简易的学生选课系统，核心在于类的设计和数据持久化存储的实现。C++虽然不是最常用于快速开发这类系统的语言，但用它来练手是非常合适的。下面从类结构设计、功能模块划分以及文件存储这几个方面入手，讲讲如何一步步构建这样一个系统。

学生与课程类的基本设计

学生选课系统中最基础的两个对象就是“学生”和“课程”。我们可以分别为它们定义类，比如 Student 和 Course。

class Course {
public:
    int id;
    std::string name;
    std::string teacher;

    Course(int id, const std::string& name, const std::string& teacher)
        : id(id), name(name), teacher(teacher) {}
};

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学生类除了基本信息外，还需要保存他所选的课程列表：

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class Student {
public:
    int id;
    std::string name;
    std::vector<Course> enrolledCourses;

    void enroll(const Course& course) {
        enrolledCourses.push_back(course);
    }
};

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这种设计比较直观，也方便后续扩展。比如可以加成绩、学分、时间等属性，也可以把课程单独存成容器便于管理。

系统主逻辑与交互方式

为了简化操作流程，可以在主函数中提供一个简单的文本菜单界面，让用户选择功能，例如：

查看所有课程
查看学生信息
学生选课
退出系统

代码大致如下：

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void showMenu() {
    std::cout << "1. 查看课程\n2. 查看学生\n3. 学生选课\n4. 退出\n";
}

int main() {
    std::vector<Course> courses = loadCoursesFromFile(); // 后面会讲到这个函数
    std::vector<Student> students = loadStudentsFromFile();

    int choice;
    do {
        showMenu();
        std::cin >> choice;
        switch (choice) {
            case 1: displayCourses(courses); break;
            case 2: displayStudents(students); break;
            case 3: enrollCourse(students, courses); break;
        }
    } while (choice != 4);

    saveStudentsToFile(students); // 数据写回文件
    return 0;
}

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这种方式虽然简单，但能满足基本的交互需求，适合教学或练习使用。

数据如何持久化：用文件保存信息

C++不像Python那样有现成的数据库支持，所以最直接的方法是用文本文件进行数据读写。

写入学生信息示例：

void saveStudentsToFile(const std::vector<Student>& students) {
    std::ofstream out("students.txt");
    for (const auto& student : students) {
        out << student.id << " " << student.name << "\n";
        out << student.enrolledCourses.size() << "\n";
        for (const auto& course : student.enrolledCourses) {
            out << course.id << " " << course.name << " " << course.teacher << "\n";
        }
    }
}

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读取时要按格式解析：

std::vector<Student> loadStudentsFromFile() {
    std::ifstream in("students.txt");
    std::vector<Student> students;
    int id, courseCount;
    std::string name;
    while (in >> id >> name) {
        Student s{id, name, {}};
        in >> courseCount;
        for (int i = 0; i < courseCount; ++i) {
            Course c{0, "", ""};
            in >> c.id >> c.name >> c.teacher;
            s.enroll(c);
        }
        students.push_back(s);
    }
    return students;
}

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这样每次运行程序前可以从文件加载已有数据，结束后再写回去，就实现了数据的持久化。