项目大结局 - C语言教程 | 魏明择的官方网站

13. 项目大结局

至此，项目已经完成，下面我们对项目做一个总结。

前几节已将给出的项目中各个部分的说明和源代码。如果你需要项目完整的代码请点击校园信息管理系统项目源代码下载。

校园信息管理系统项目源代码结构如下：

school_info_manager/
├── class_room.c
├── class_room.h
├── main.c
├── Makefile
├── school.c
├── school.h
├── student.h
├── students.csv
├── tools.c
└── tools.h

此项目共分为 5 个模块，对应 4 个 .c 文件，模块说明和对应文件内容如下:

学校模块，负责班级的管理，相关文件：school.c、school.h；
班级模块，负责班级内学生的管理，相关文件：class_room.c、class_room.h；
学生模块，只有一个文件student.h，其中定义了学生的信息；
工具模块，用于计算一个字符串占用的显示宽度和左右填充空格等功能，相关文件：tools.c、tools.h；
主模块，用于调用其他模块，相关文件：main.c。

以下列出的上述项目的源代码。供参考。

文件 main.c

#include <stdio.h>
#include "school.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    // 加载 csv 文件中的信息
    load_from_csv_file(DEFAULT_DOC_PATHNAME);
    // 进入学生信息管理主界面
    class_manager();

    return 0;
}

文件 tools.h

#ifndef __TOOLS_H
#define __TOOLS_H

/* 返回字符串s的显示宽度，中文占两个英文字符的宽度*/
int get_display_width(const char * s);

/* 将字符串s的左右两端添加空格，使其达到 width 的显示宽度，存入 target 中*/
void center_to_display_width(const char * s, int width, char * target);

#endif  // __TOOLS_H

文件 tools.c

#include <string.h>
#include "tools.h"

// 测试当前文件的编码，如果是 UTF8 编码，则中文两个字占 6 字节，如果是 GBK 则占 4 字节
static int is_utf8_code(void)
{
    if (strlen("中文") == 6)
        return 1;
    return 0;
}

/* 返回字符串s的显示宽度，中文占两个英文字符的宽度
   如:
      "abc" -->3
      "中文" --> 4
      "ABC中文" --> 7
*/
int get_display_width(const char * s)
{
    int display_width = 0;
    int is_utf8 = is_utf8_code();
    // 计算字符串 s 占用屏幕控制台终端的宽度。
    while (*s) {
        if (*s >= 0 && *s <= 127) {  // 英文编码
            display_width++;  // 英文占一个字符宽
            s++;
        } else if (is_utf8) {  // 中文 UTF8 编码
            display_width += 2;  // 中文占两个字符宽
            s += 3;  // UTF8 编码一个汉字占 3 字节内存
        } else { // 中文 GBK 编码
            display_width += 2;
            s += 2;  // GBK 编码一个汉字占 2 字节内存
        }
    }

    return display_width;
}

/* 将字符串s的左右两端添加空格，使其达到 width 的显示宽度，存入 target 中
   如:
      s = 'ABC中文', width = 10
      返回:' ABC中文  '
*/
void center_to_display_width(const char * s, int width, char * target)
{
    // 得到当前字符的显示宽度
    int s_width = get_display_width(s);
    // 计算需要补充的空格数
    int fill_blank_count = width - s_width;

    // 计算左侧需要填充的空格数
    int left_blank = fill_blank_count / 2;
    // 计算右侧需要填充的空格数
    int right_blanks = fill_blank_count - left_blank;
    // 使用指针指向 target 的内容
    char * ptar = target;
    int i;

    if (fill_blank_count < 0) {  // 宽度小于 字符串宽度
        strcpy(target, s);
        return;
    }
    // 将 target 的左侧填充 fill 空格
    for (i = 0; i < left_blank; i++, ptar++) {
        *ptar = ' ';  // 填充空格
    }
    // 将 s 追加到 target 后面
    while(*s) {
        *ptar = *s;
        s++;
        ptar++;
    }
    // 将 target 的右侧填充空格
    for (i = 0; i < right_blanks; i++, ptar++) {
        *ptar = ' ';  // 填充空格
    }
    *ptar = '\0';   // 尾零
}

文件 student.h

#ifndef __STUDENT_H
#define __STUDENT_H

#define MAX_STU_NAME_LEN (32)   // 学生姓名的最大长度

// 学生类型
typedef struct student
{
    char name[MAX_STU_NAME_LEN];  // 姓名
    int chinese_score;  // 语文成绩
    int math_score;  // 数学成绩
} student_t;

#endif  // __STUDENT_H

文件 class_room.h

#ifndef __CLASS_ROOM_H
#define __CLASS_ROOM_H

#include <stdio.h>
#include "student.h"

// 班级名称的最大长度
#define MAX_CLASS_TITLE_LEN (64)

// 定义每个班级最大学生个数。
#define MAX_STU_COUNT_IN_CLASS_ROOM  (100)

// 班级的结构体
typedef struct class_room {
    char class_title[MAX_CLASS_TITLE_LEN];  // 班级名
    student_t student[MAX_STU_COUNT_IN_CLASS_ROOM]; // 每个班级的学生
    int student_count; // 用来记录具体的学生个数
} class_room_t;


// 添加学生信息
void add_student(class_room_t *aclass);
// 修改语文成绩功能
void modify_chinese_score(class_room_t *aclass);
// 修改数学成绩功能
void modify_math_score(class_room_t *aclass);
// 删除学生信息
void del_student(class_room_t *aclass);
// 显示所有学生的信息
void list_all_student_info(class_room_t *aclass);
// 写入一个班级的学生数据
void writer_to_csv_writer(class_room_t *aclass, FILE *csv_file);
// 将此学生添加到 aclass 这个班级中。成功返回1， 失败返回 0。
int add_student_by_info(class_room_t *aclass, const char * student_name,
    int chinese_score,int math_score);
// 此函数用来管理学生数据
void student_manager(class_room_t *aclass);

#endif  // __CLASS_ROOM_H

文件 class_room.c

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

#include "tools.h"
#include "student.h"
#include "class_room.h"

// 添加学生信息
void add_student(class_room_t *aclass)
{
    char student_name[MAX_STU_NAME_LEN*2];
    int chinese_score;
    int math_score;

    if (aclass->student_count >= MAX_STU_COUNT_IN_CLASS_ROOM) {
        printf("班级 %s 学生已满，如法添加学生信息\n", aclass->class_title);
        return;
    }

    printf("请输入学生姓名: ");
    fflush(stdout);
    scanf("%s", student_name);
    // fgets(student_name, sizeof(student_name), stdin);
    if (strlen(student_name) >= MAX_STU_NAME_LEN) {
        printf("学生的名字太长，添加失败!\n");
        return;
    }
    printf("请输入学生的语文成绩: ");
    fflush(stdout);
    scanf("%d", &chinese_score);
    if (chinese_score < 0 || chinese_score > 100) {
        printf("学生成绩不在合法范围内，添加失败!\n");
        return;
    }
    printf("请输入学生的数学成绩: ");
    fflush(stdout);
    scanf("%d", &math_score);
    if (math_score < 0 || math_score > 100) {
        printf("学生成绩不在合法范围内，添加失败!\n");
        return;
    }

    student_t astu;
    strcpy(astu.name, student_name);
    astu.chinese_score = chinese_score;
    astu.math_score = math_score;

    aclass->student[aclass->student_count] = astu;
    aclass->student_count++;
    printf("添加学生 %s 成功!", student_name);
}

// 修改语文成绩功能
void modify_chinese_score(class_room_t *aclass)
{
    int number = 0;
    int index;
    int new_score = 0;
    list_all_student_info(aclass);
    printf("请输入要修改语文成绩的学生的序号：");
    fflush(stdout);

    scanf("%d", &number);
    index = number - 1;
    if (index < 0 || index >= MAX_STU_COUNT_IN_CLASS_ROOM) {
        printf("您输入的序号有误，修改失败!\n");
        return;
    }
    student_t *astu = &aclass->student[index];
    printf("请输入%s的新的语文成绩: ", astu->name);
    fflush(stdout);
    scanf("%d", &new_score);
    astu->chinese_score = new_score;
    printf("修改%s的语文成绩成功！\n", astu->name);
}

// 修改数学成绩功能
void modify_math_score(class_room_t *aclass)
{
    int number = 0;
    int index;
    int new_score = 0;
    list_all_student_info(aclass);
    printf("请输入要修改数学成绩的学生的序号：");
    fflush(stdout);

    scanf("%d", &number);
    index = number - 1;
    if (index < 0 || index >= MAX_STU_COUNT_IN_CLASS_ROOM) {
        printf("您输入的序号有误，修改失败!\n");
        return;
    }
    student_t *astu = &aclass->student[index];
    printf("请输入%s的新的数学成绩: ", astu->name);
    fflush(stdout);
    scanf("%d", &new_score);
    astu->math_score = new_score;
    printf("修改%s的数学成绩成功！\n", astu->name);
}

// 删除学生信息
void del_student(class_room_t *aclass)
{
    int number = 0;
    int index;

    list_all_student_info(aclass);

    printf("请输入要修改数学成绩的学生的序号：");
    fflush(stdout);

    scanf("%d", &number);
    index = number - 1;
    if (index < 0 || index >= aclass->student_count) {
        printf("您输入的序号有错，删除失败!\n");
        return;
    }
    // 循环将 index +1 位置的数据覆盖 index 位置的数据
    for(; index < aclass->student_count-1; index++) {
        aclass->student[index] = aclass->student[index+1];
    }
    // 学生数减1
    aclass->student_count--;
}

// 显示所有学生的信息
void list_all_student_info(class_room_t *aclass)
{
    int i;
    const student_t *astu;
    char stu_name_buf[MAX_STU_NAME_LEN*2];

    printf("+------+----------------------+--------+--------+\n");
    printf("| 序号 |         姓名         |语文成绩|数学成绩|\n");
    printf("+------+----------------------+--------+--------+\n");
    for (i = 0; i < aclass->student_count; i++) {
        astu = &aclass->student[i];
        center_to_display_width(astu->name, 20, stu_name_buf);
        printf("| %4d | %s |  %4d  |  %4d  |\n",
            i+1, stu_name_buf, astu->chinese_score, astu->math_score);
    }
    if (aclass->student_count)
        printf("+------+----------------------+--------+--------+\n");
}

// 写入一个班级的学生数据
void writer_to_csv_writer(class_room_t *aclass, FILE *csv_file)
{
    int i;
    for (i = 0; i < aclass->student_count; i++) {
        student_t *astu = &aclass->student[i];
        fprintf(csv_file, "%s,%s,%d,%d\r\n", aclass->class_title,
            astu->name, astu->chinese_score, astu->math_score);
    }
}

// 将此学生添加到 aclass 这个班级中。成功返回1， 失败返回 0。
int add_student_by_info(class_room_t *aclass, const char * student_name,
    int chinese_score,int math_score)
{
    if(aclass->student_count >= MAX_STU_COUNT_IN_CLASS_ROOM)
        return 0;  // 满了
    strcpy(aclass->student[aclass->student_count].name, student_name);
    aclass->student[aclass->student_count].chinese_score = chinese_score;
    aclass->student[aclass->student_count].math_score = math_score;
    aclass->student_count++;
    return 1;
}

// 此函数用来显示操作菜单
static void show_class_menu(class_room_t *aclass)
{
    printf("        %s-班级管理\n", aclass->class_title);
    printf("+-----------------------------------+\n");
    printf("| 1) 添加学生                       |\n");
    printf("| 2) 修改学生的语文成绩             |\n");
    printf("| 3) 修改学生的数学成绩             |\n");
    printf("| 4) 删除学生                       |\n");
    printf("| 5) 列出所有学生的成绩             |\n");
    printf("| 0) 退出班级                       |\n");
    printf("+-----------------------------------+\n");
    printf("请选择：");
    fflush(stdout);
}

// 此函数用来管理学生数据
void student_manager(class_room_t *aclass)
{
    while(1) {
        int sel = 0;
        show_class_menu(aclass);
        scanf("%d", &sel);
        switch (sel)
        {
            case 1:  // 1) 添加学生
                add_student(aclass);
                break;
            case 2:  // 2) 修改学生的语文成绩
                modify_chinese_score(aclass);
                break;
            case 3:  // 3) 修改学生的数学成绩
                modify_math_score(aclass);
                break;
            case 4:  // 4) 删除学生
                del_student(aclass);
                break;
            case 5:  // 5) 列出所有学生的成绩
                list_all_student_info(aclass);
                break;
            case 0:  // 0) 退出班级
                return;
            default:
                printf("不存在的选项，请重新输入\n");
                sleep(2);  // 让程序睡眠2秒
        }
    }
}

文件 school.h

#ifndef __SCHOOL_H
#define __SCHOOL_H

// 每个学校最大的班级数量
#define MAX_CLASS_COUNT_IN_SCHOOL (50)

// 默认的文档存储路径
#define DEFAULT_DOC_PATHNAME   "./students.csv"

// 加载班级信息，成功返回 1，失败返回 0；
int load_from_csv_file(const char *path_name);
// 此函数用来管理班级数据
void class_manager(void);

#endif // __SCHOOL_H

文件 school.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

#include "tools.h"
#include "school.h"
#include "class_room.h"

// 用于存放班级对象，初始状态为空
static class_room_t class_rooms[MAX_CLASS_COUNT_IN_SCHOOL] = {};
static int class_room_count = 0;  // 班级的个数

// 添加班级
void add_class_room(void)
{
    char class_title[MAX_CLASS_TITLE_LEN*2];

    // 判断是否达到班级的最大数量
    if (class_room_count >= MAX_CLASS_COUNT_IN_SCHOOL) {
        printf("已经达到了编辑的最大数量!\n");
        return;
    }

    printf("请输入班级名称: ");
    fflush(stdout);
    scanf("%s", class_title);
    if (get_display_width(class_title) <= 10) {
        strcpy(class_rooms[class_room_count].class_title, class_title);
        class_room_count++;
        printf("添加班级%s成功!\n", class_title);
    } else {
        printf("添加班级失败，班级名太长!\n");
    }

    sleep(2);
}

void list_all_class_room(void)
{
    int i;
    char class_title[MAX_CLASS_TITLE_LEN*2];

    printf("+------+------------+\n");
    printf("| 序号 |  班级名称  |\n");
    printf("+------+------------+\n");
    for (i = 0; i < class_room_count; i++) {
        center_to_display_width(class_rooms[i].class_title, 10, class_title);
        printf("| %4d | %s |\n", i+1, class_title);
    }
    if (class_room_count)
        printf("+------+------------+\n");
}

// 删除班级
void del_class_room(void)
{
    int number = 0;
    int index;

    list_all_class_room();
    printf("请输入删除班级的序号: ");
    fflush(stdout);
    scanf("%d", &number);
    index = number - 1;  // 对应列表的索引
    if (index < 0 || index >= class_room_count) {
        printf("您输入的序号有误，删除失败!\n");
        sleep(2);
    }
    // 将后续编辑依次向前覆盖
    for (; index < class_room_count-1; index++) {
        class_rooms[index] = class_rooms[index+1];
    }
    class_room_count--;
    printf("删除成功!\n");
    sleep(2);
}

// 进入管理班级界面
void enter_class_manager(void)
{
    int number = 0;
    int index;
    class_room_t *aclass;

    list_all_class_room();
    printf("请输入一个要管理班级的序号: ");
    fflush(stdout);
    scanf("%d", &number);
    index = number - 1;  // 对应列表的索引
    if (index < 0 || index >= class_room_count) {
        printf("您输入的班级序号有误！\n");
        return;
    }
    aclass = &class_rooms[index];
    student_manager(aclass);
}

// 保存班级信息，成功返回 1, 失败返回 0；
int save_to_csv_file(const char *path_name)
{
    const char * header = "班级名称,学生姓名,语文成绩,数学成绩";
    FILE * file = fopen(path_name, "w");  // 打开文件
    int i;

    if (NULL == file) {
        printf("打开文件失败，保存文件失败!\n");
        return 0;
    }
    fprintf(file, "%s\r\n", header);

    for (i = 0; i < class_room_count; i++) {
        writer_to_csv_writer(&class_rooms[i], file);
    }

    fclose(file);
    return 1;
}

// 加载班级信息, 成功返回 1, 失败返回 0；
int load_from_csv_file(const char *path_name)
{
    FILE * file = fopen(path_name, "r");  // 打开文件
    // 记录之前的班级名，重复班级名的学生是同一班的学生
    char last_class_title[MAX_CLASS_TITLE_LEN] = "";
    char line_buf[100] = ""; // 读取一行数据的缓冲区。
    char *pclass_title;  // 指向班级名
    char *pstudent_name;  //  指向学生名
    char *pchinese_score;  // 指向语文成绩的字符串
    char *pmath_score;  // 指向语文成绩的字符串
    char *p;  // 用于指向每一行行数据的临时指针

    if (NULL == file) {
        printf("打开文件失败，读取文件失败!\n");
        return 0;
    }

    class_room_count = 0;  //  清空原有数据

    // 读取一行，跳过头部的第一行标题
    fgets(line_buf, sizeof(line_buf), file);
    // 每次读取一行，然后解析每一行的数据
    while(NULL != fgets(line_buf, sizeof(line_buf), file)) {
        // 解析每一行的数据
        pclass_title = line_buf;
        // 找到逗号，逗号改成班级名的尾零
        p = strstr(line_buf, ",");
        if (NULL == p)
            goto finished;
        *p = '\0';
        p++;  // 指向学生姓名
        // 指向学生姓名的起始地址。
        pstudent_name = p;
        p = strstr(p, ",");
        if (NULL == p)
            goto finished;
        *p = '\0';
        p++; // 指向语文成绩;

        // 指向学生语文成绩的起始地址。
        pchinese_score = p;
        p = strstr(p, ",");
        if (NULL == p)
            goto finished;
        *p = '\0';
        p++; // 指向语文成绩;

        // 指向学生数学成绩的起始地址。
        pmath_score = p;

        // 判断 班级名称发生改变。则说明已经是不同的班级
        if (0 != strcmp(last_class_title, pclass_title)) {
            // 如果已经超出了班级个数，则直接返回
            if (class_room_count == MAX_CLASS_COUNT_IN_SCHOOL) {
                goto finished;
            } else {
                // 初始化当前的班级信息
                strcpy(class_rooms[class_room_count].class_title, pclass_title);
                class_rooms[class_room_count].student_count = 0;
                class_room_count++;
            }
            strcpy(last_class_title, pclass_title);
        }
        //
        // 将此学生信息添加到 class_room_count-1 这个班级中
        add_student_by_info(&class_rooms[class_room_count-1],
            pstudent_name, atoi(pchinese_score), atoi(pmath_score));
        // 解析完毕，
    }
finished:
    fclose(file);
    return 1;
}

void show_school_menu(void)
{
    printf("        xxxx小学信息管理系统\n");
    printf("+-----------------------------------+\n");
    printf("| 1) 添加班级                       |\n");
    printf("| 2) 删除班级                       |\n");
    printf("| 3) 进入管理班级                   |\n");
    printf("| 4) 列出所有班级                   |\n");
    printf("| 5) 保存班级信息                   |\n");
    printf("| 6) 加载班级信息                   |\n");
    printf("| 0) 退出程序                       |\n");
    printf("+-----------------------------------+\n");
    printf("请选择：");
    fflush(stdout);  // 清空缓冲区
}
// 此函数用来管理班级数据
void class_manager(void)
{
    while (1)
    {
        int sel = 0;
        show_school_menu();
        scanf("%d", &sel);
        switch (sel)
        {
            case 1:  // 1) 添加班级
                add_class_room();
                break;
            case 2:  // 2) 删除班级
                del_class_room();
                break;
            case 3:  // 3) 进入管理班级
                enter_class_manager();
                break;
            case 4:  // 4) 列出所有班级
                list_all_class_room();
                break;
            case 5:  // 5) 保存班级信息
                save_to_csv_file(DEFAULT_DOC_PATHNAME);
                break;
            case 6:  // 6) 加载班级信息
                load_from_csv_file(DEFAULT_DOC_PATHNAME);
                break;
            case 0:  // 0) 退出程序
                return;
            default:
                printf("不存在的选项，请重新输入\n");
                sleep(2);
        }
    }
}

下面总结一下项目的优缺点：

优点

模块化设计，设计思路清晰。
代码量少，功能齐全。
数据能够长期存储。
数据用电子表格软件（如:wps）可读。

缺点

学生只有两门成绩，难于扩展。
只适合一个学校的单机使用。
如果班级里面没有学生，则保存是会丢失班级信息，导致加载时缺少班级信息。
班级重名，保存后加载会合并班级。
没有异常处理机制，程序崩溃，数据丢失。

缺点的改进型存储方法

班级表:

classes.csv

格式

一年1班

一年2班

学生表

student.csv

格式

张三

100

李四

王五

赵六

改进为关系型数据库存储

班级表（classes）

一年1班

一年2班

学生表（student）

张三

李四

王五

赵六

课程表（subject）

语文

数学

成绩表（score）

100

...

使用上述四个数据表来存储学生信息，如果再需要其他信息时可以通过数据表关系运算计算得到，这样将更有利于程序的扩展，也可让程序更具有可维护性。

校园信息管理系统项目-全剧终

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