基于C++实现（控制台）简易学生学籍管理系统【100010146】
学生学籍管理系统
1 系统需求分析
1.1 设计目的
（1）体验面向对象的编程思想，了解封装，继承，多态的基本思想。
（2）熟练运用文件操作，函数定义与使用，头文件引入，数组，类，循环结构，选择结构，判断结构等基本工具进行架构。
（3）体会开发流程，明白各个开发环节的意义以及作用。
1.2 需求分析
（1）学生学籍管理系统实现用户基本对数据操作的功能有：学生信息的录入、浏览、分类、排序、查询、统计、删除、修改、清空功能。还要求可以读写学生信息文件，以及实现退出功能。为与用户交互，功能需要以菜单方式工作，供用户选择
1.3 用户需求
（1）学生学籍信息读写文件功能；
（2）学生学籍信息录入功能；
（3）学生学籍信息浏览、分类、排序功能；
（4）学生学籍信息查询、统计功能；
（5）学生学籍信息删除功能；
（6）学生学籍信息修改功能；
（7）学生学籍信息清空功能；
2 系统总体设计
针对一般学生学籍管理系统的需求,通过对学生信息内容的分析,设计如图 2.1 所示的数据结构:
2.1 数据结构
图 2.1 数据结构
2.2 系统功能模块设计
根据实际需求和整体设计，可以将系统功能分为以下模块：
图 2.2 系统功能结构图
通过在需求阶段对系统的总体功能的要求，我们得到了这个学生学籍管理系统的总体功能结构，它应包括以下几大基本功能:
（1）菜单功能实现：系统显示菜单界面与用户形成交互。
（2）退出功能：用户输入指定数字实现退出功能。
（3）添加学生：选择功能后，系统给出提示，进行操作添加。
（4）显示学生：将文件中所有的学生信息显示出来。
（5）删除学生：按照学号删除学生信息。
（6）查找学生：根据学号查找学生信息。
（7）修改学生信息：按照学号找到学生后对学生信息进行修改。
（8）按学号排序：根据学号对学生进行排序。
（9）按年级分类查看：按照年级显示学生信息。
（10）清空数据：清空文件里所有学生数据。
3 系统详细设计
3.1 设计思想
（1）将管理操作类封装：对信息操作的函数、记录学生人数的变量、存储学生信息的指针数组进行封装。类内成员包括：记录人数的变量、学生的指针数组，构造函数、显示菜单、添加学生、退出程序、保存文件、文件是否为空的标志、统计人数、初始化、显示学生、删除学生、判断学生是否存在、查找学生、修改学生、按学号排序、清空数据、按年级分类显示、析构函数 。
（2）将学生信息类封装：对学生信息，包括类内自带的显示信息，年级的成员函数封装。类内包括成员：显示个人信息的成员函数、获取年级名称的成员函数、学号、姓名、性别、年级编号、班级、年龄等属性。
3.2 程序内部结构
图 3.2 程序内部结构图
3.3 设计流程
（1）创建学生类
先创建学生类作为父类，然后定义各种成员属性，类内包含显示年级函数和显示自身信息函数。子类继承学生抽象类，并重写父类中的重虚函数 分别继承出，大一，大二，大三，大四，四个子类。
（2）创建管理类
管理类负责的内容如下：提供与用户的沟通菜单界面、实现对职工增删改查的操作、数组数据与文件的读写交互。
（3）菜单功能实现
在 StudentManager.h 中定义 ShowMenu()函数在 StudentManager.cpp 中实现显示菜单功能，便于与用户交互，利用序号将所有功能显示出来，便于用户选择以及，进行后期的使用。在 main 函数中为管理操作的函数提供接口,创建实例对象，调用对象内成员函数。
（4）退出功能
在 StudentManager.h 中定义 Exit_System()；函数在 StudentManager.cpp 中实现函数功能，利用 exit(0);实现程序的退出操作。
（5）添加学生
在 StudentManager.h 中添加属性以及成员函数。根据学生的人数加上添加后的人数，开辟一块新的空间记录数据。系统整体利用指针数组实现数据的临时保存，最终与文件的操作配合使用，使数据转存到文件中。在 StudentManager.cpp 中构造函数中初始化。在 StudentManager.cpp 中实现成员函数。
（6）保存文件
读取当前的指针数组，然后将数组元素存入文件中。
（7）初始化学生
在初始化学生之前，要判断学生文件状态，分为三种情况： 第一次使用文件未创建。 文件存在，但是为空文件。 文件和数据正常存在.
首先在 StudentManager.h 中添加标志文件是否为空的标志，若为空文件，或者文件不存在，则该 bool 类型的值返回 true，修改 StudentManager.cpp 中的构造函数代码，如果文件不存在，则初始化文件，文件不存在，或者为空的情况下，判断文件是否为空的标志都为真，成功添加学生信息后更改文件不为空，初始化文件，初始化 Student 类型的指针数组，将 Student 类型的地址存到 Student 中，在 StudentManager.cpp 中实现。
（8）显示学生
基本思想就是遍历输出，按照需求可以按照不同的条件显示。
（9）删除学生
删除学生之前判断其是否存在，如果为空或者不存在，返回-1，如果存在，返回其下标，在 StudentManager.cpp 中实现，根据成员属性匹配的到数组的下标，便于后续索引类型的操作进行删除，实现按照学号删除。
（10）查找学生
按照学生编号，按照学生姓名，通过遍历加判断的方式查找。
（11）修改学生信息
按照编号对职工信息保存修改，利用 IsExist 函数获取学生数组元素下标，然后对应进行修改，记录保存。
（12）按学号排序
排序采用冒泡排序，前后两两比较，根据排序要求进行交换元素位置，达到排序目的。
（13）按年级分类查看
遍历数组，匹配相应年级相应代码，然后输出每个年级下面的学生分类。
（14）清空数据
首先确认是否清空，然后打开文件，打开模式 ios::trunc 就是如果存在删除文件并重新创建，关闭文件，判断，如果指针数组不为空，那么将里面的指针释放干净，成员个数更新为零，将指针数组置为空，更新文件为空的标志。
3.4 开发流程
图 3.4 开发流程图
4 编码实现
4.1 main 函数
#include<iostream>
# include"StudentManage.h"
# include"Grade.h"
# include"Student.h"
using namespace std;
int main()
system("color B1");
StudentManager stu;
int chioce;
while (true)
//显示菜单
stu.Show_Menu();
cout << "请输入您的选择：";
cin >> chioce;
switch (chioce)
case 0:stu.Exit_System();//退出系统
break;
case 1:stu.Add_Student();//录入学生
break;
case 2:stu.ShowStudent();//显示学籍
break;
case 3:stu.DeleteStudent();//删除学生
break;
case 4:stu.ModStudent();//修改学生
break;
case 5:stu.FindStudent();//查找学生
break;
case 6:stu.SortStudent();//学生排序
break;
case 7:stu.ClassifyStudent();//分类显示
break;
case 8:stu.CleanStudent();//清空系统
break;
default://
system("cls");
break;
system("pause");
return 0;
4.2 student.h 头文件实现
#pragma once
# include<iostream>
using namespace std;
# include<string>
class Student;
typedef class Student
public:
virtual void Show_Info() = 0;//显示个人信息
virtual string Get_Grade() = 0;//获取年级名称
int m_id;//学号
string m_name;//姓名
string m_sex;//性别
int m_grade;//所在年级编号
string m_class;//班级
int m_age;//年龄
}STU, * PSTU;
4.3 Grade.h 头文件实现
#pragma once
# include"Student.h"
typedef class Grade01 :public Student//大一学生类，继承学生类
public:
void Show_Info();//显示个人信息
string Get_Grade();//获取年级名称
Grade01(int id, string name, int grade, string sex, string m_class, int m_age);//构造函数
}Grade01, * PGrade01;
typedef class Grade02 :public Student//大二学生类，继承学生类
public:
void Show_Info();//显示个人信息
string Get_Grade();//获取年级名称
Grade02(int id, string name, int grade, string sex, string m_class, int m_age);//构造函数
}Grade02, * PGrade02;
typedef class Grade03 :public Student//大三学生类，继承学生类
public:
void Show_Info();//显示个人信息
string Get_Grade();//获取年级名称
Grade03(int id, string name, int grade, string sex, string m_class, int m_age);//构造函数
}Grade03, * PGrade03;
typedef class Grade04 :public Student//大一学生类，继承学生类
public:
void Show_Info();//显示个人信息
string Get_Grade();//获取年级名称
Grade04(int id, string name, int grade, string sex, string m_class, int m_age);//构造函数
}Grade04, * PGrade04;
4.4 Grade.cpp 源文件实现
#pragma once
# include"Student.h"
typedef class Grade01 :public Student//大一学生类，继承学生类
public:
void Show_Info();//显示个人信息
string Get_Grade();//获取年级名称
Grade01(int id, string name, int grade, string sex, string m_class, int m_age);//构造函数
}Grade01, * PGrade01;
typedef class Grade02 :public Student//大二学生类，继承学生类
public:
void Show_Info();//显示个人信息
string Get_Grade();//获取年级名称
Grade02(int id, string name, int grade, string sex, string m_class, int m_age);//构造函数
}Grade02, * PGrade02;
typedef class Grade03 :public Student//大三学生类，继承学生类
public:
void Show_Info();//显示个人信息
string Get_Grade();//获取年级名称
Grade03(int id, string name, int grade, string sex, string m_class, int m_age);//构造函数
}Grade03, * PGrade03;
typedef class Grade04 :public Student//大一学生类，继承学生类
public:
void Show_Info();//显示个人信息
string Get_Grade();//获取年级名称
Grade04(int id, string name, int grade, string sex, string m_class, int m_age);//构造函数
}Grade04, * PGrade04;
4.5 studentManage.h 源文件实现
#pragma once
# include<iostream>
using namespace std;
# include<string>
# include<fstream>//操作文件
# include"Student.h"
# define FILENAME "empFile.txt"//给文件名宏定义，便于后期维护
class StudentManager
public:
//记录人数
int Student_Num;
//学生数组的指针
PSTU* Student_Array;//指针数组用来存Student* 的数组(Student*)* Student_Array;
//构造函数
StudentManager();
//显示菜单
void Show_Menu();
//添加学生
void Add_Student();
//退出程序
void Save();
//保存文件
void Exit_System();
//文件是否为空的标志
bool FileIsEmpty;
//统计人数
int get_StudentNum();
//初始化
void InitStudent();
//显示学生
void ShowStudent();
//删除学生
void DeleteStudent();
//判断职工是否存在,若存在返回位置，若不存在返回-1
int IsExist(int id);
//查找学生
void FindStudent();
//修改学生
void ModStudent();
//按学号排序
void SortStudent();
//清空数据
void CleanStudent();
//按年级分类显示
void ClassifyStudent();
//析构函数
~StudentManager();
4.6 StudentManage.cpp 源文件实现
//头文件
# include"StudentManage.h"
# include"Grade.h"
//构造函数
StudentManager::StudentManager()//
ifstream ifs;//创建流对象
ifs.open(FILENAME, ios::in);//为读文件打开文件
//文件不存在情况
if (!ifs.is_open())
//cout << "文件不存在" << endl;
this->Student_Num = 0;//初始化人数为零
this->FileIsEmpty = true;//标志文件为空
this->Student_Array = NULL;//指针数组为空
ifs.close();//关闭文件
return;//函数结束标志
//文件存在，但是没有记录
char ch;
ifs >> ch;
if (ifs.eof())
//cout << "文件为空" << endl;
this->Student_Num = 0;
this->FileIsEmpty = true;
this->Student_Array = NULL;//指针数组为空
ifs.close();//关闭文件
return;//函数结束标志
int num = this->get_StudentNum();
//cout << "学生个数为：" << num << endl;
this->Student_Num = num;
//根据学生数创建数组
this->Student_Array = new PSTU[this->Student_Num];
this->InitStudent();
}//构造函数
//显示菜单
void StudentManager::Show_Menu()
cout << "~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~" << endl;
cout << "~~~~~~~~~~~~~~~~学生学籍管理系统~~~~~~~~~~~~~~~~" << endl;
cout << "~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~" << endl;
cout << "******************（0）退出系统*****************" << endl;
cout << "******************（1）录入学生*****************" << endl;
cout << "******************（2）显示学籍*****************" << endl;
cout << "******************（3）删除学生*****************" << endl;
cout << "******************（4）修改学生*****************" << endl;
cout << "******************（5）查找学生*****************" << endl;
cout << "******************（6）学生排序*****************" << endl;
cout << "******************（7）分类显示*****************" << endl;
cout << "******************（8）清空系统*****************" << endl;
cout << "~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~" << endl;
cout << "~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~" << endl;
void StudentManager::Exit_System()
cout << "欢迎下次使用" << endl;
system("pause");
exit(0);
void StudentManager::Add_Student()
cout << "请输入添加学生数量" << endl;
int addnum;
cin >> addnum;
if (addnum > 0)
//计算新空间大小
int newsize = this->Student_Num + addnum;
//开辟空间
PSTU* newspace = new PSTU[newsize];
//将源空间的内容存放到新空间下
if (this->Student_Array != NULL)
for (int i = 0; i < this->Student_Num; i++)
newspace[i] = this->Student_Array[i];
//输入新数据
for (int i = 0; i < addnum; i++)
int id;
string name;
int select;
string sex;
string m_class;
int m_age;
cout << "请输入第" << i + 1 << "个学生学号" << endl;
cin >> id;
cout << "请输入第" << i + 1 << "个学生姓名" << endl;
cin >> name;
cout << "请输入第" << i + 1 << "个学生年级编号" << endl;
cout << "1、大一" << endl;
cout << "2、大二" << endl;
cout << "3、大三" << endl;
cout << "4、大四" << endl;
cin >> select;
cout << "请输入第" << i + 1 << "个学生性别" << endl;
cin >> sex;
cout << "请输入第" << i + 1 << "个学生班级" << endl;
cin >> m_class;
cout << "请输入第" << i + 1 << "个学生年龄" << endl;
cin >> m_age;
PSTU student = NULL;
switch (select)
case 1://大一
student = new Grade01(id, name, 1, sex, m_class, m_age);
break;
case 2://大2
student = new Grade02(id, name, 2, sex, m_class, m_age);
break;
case 3://大3
student = new Grade03(id, name, 3, sex, m_class, m_age);
break;
case 4://大4
student = new Grade04(id, name, 4, sex, m_class, m_age);
break;
default:
break;
newspace[this->Student_Num + i] = student;
//释放原有空间
delete[]this->Student_Array;
//更新空间指向
this->Student_Array = newspace;
//更新学生个数
this->Student_Num = newsize;
//更改为空标志
this->FileIsEmpty = false;
cout << "添加成功" << addnum << "个学生" << endl;
this->Save();//保存文件
else {
cout << "输入有误" << endl;
system("pause");
system("cls");
//保存文件
void StudentManager::Save()
ofstream ofs;
ofs.open(FILENAME, ios::out);//以写文件的方式打开文件
for (int i = 0; i < this->Student_Num; i++)
ofs << this->Student_Array[i]->m_id << " "
<< this->Student_Array[i]->m_name << " "
<< this->Student_Array[i]->m_grade << " "
<< this->Student_Array[i]->m_sex << " "
<< this->Student_Array[i]->m_class << " "
<< this->Student_Array[i]->m_age << " " << endl;
ofs.close();
//获取学生个数
int StudentManager::get_StudentNum()
ifstream ifs;
ifs.open(FILENAME, ios::in);
int id;
string name;
int grade;
string sex;
string m_class;
int m_age;
int num = 0;
while (ifs >> id && ifs >> name && ifs >> grade && ifs >> sex && ifs >> m_class && ifs >> m_age)
//记录人数
num++;
ifs.close();
return num;
//初始化
void StudentManager::InitStudent()
ifstream ifs;
ifs.open(FILENAME, ios::in);
int id;
string name;
int grade;
int index = 0;
string sex;
string m_class;
int m_age;
while (ifs >> id && ifs >> name && ifs >> grade && ifs >> sex && ifs >> m_class && ifs >> m_age)
PSTU student = NULL;//根据年级创建PSTU的对象
if (id == 1)
student = new Grade01(id, name, grade, sex, m_class, m_age);
else if (id == 2)
student = new Grade02(id, name, grade, sex, m_class, m_age);
else if (id == 3)
student = new Grade03(id, name, grade, sex, m_class, m_age);
student = new Grade04(id, name, grade, sex, m_class, m_age);
//存放在数组中
this->Student_Array[index] = student;
index++;
void StudentManager::ShowStudent()
if (this->FileIsEmpty)
cout << "文件为空或者不存在" << endl;
for (int i = 0; i < this->Student_Num; i++)
//利用多态调用接口
this->Student_Array[i]->Show_Info();
system("pause");
system("cls");
void StudentManager::DeleteStudent()
if (this->FileIsEmpty)
cout << "文件不存在或者记录为空" << endl;
cout << "请输入要删除的学生学号" << endl;
int id = 0;
cin >> id;
int index = this->IsExist(id);
if (index != -1)
for (int i = index; i < this->Student_Num - 1; i++)
this->Student_Array[i] = this->Student_Array[i + 1];
this->Student_Num--;
this->Save();//删除后同步数据到文件
cout << "删除成功" << endl;
cout << "删除失败，未找到该学生" << endl;
system("pause");
system("cls");
void StudentManager::FindStudent()
if (this->FileIsEmpty)
cout << "文件不存在或者记录为空！" << endl;
cout << "请输入查找的方式：" << endl;
cout << "1、按编号查找" << endl;
cout << "2、按姓名查找" << endl;
int select = 0;
cin >> select;
if (select == 1)//按照学号查找
int id;
cout << "请输入查找的学号" << endl;
cin >> id;
int ret = this->IsExist(id);
if (ret != -1)
cout << "查找成功，该学生信息如下" << endl;
this->Student_Array[ret]->Show_Info();
cout << "查找失败，查无此人" << endl;
else if (select == 2)//按姓名查找
string name;
cout << "请输入查找的姓名" << endl;
cin >> name;
bool flag = false;//查找到的标志
for (int i = 0; i < this->Student_Num; i++)
if (this->Student_Array[i]->m_name == name)
cout << "查找成功，信息如下" << endl;
flag = true;
this->Student_Array[i]->Show_Info();
if (flag == false)
cout << "查找失败，查无此人！！" << endl;
cout << "输入选项有误" << endl;
system("pause");
system("cls");
void StudentManager::ModStudent()
if (this->FileIsEmpty)
cout << "文件不存在，或记录为空" << endl;
cout << "请输入要修改的学生学号" << endl;
int id;
cin >> id;
int ret = this->IsExist(id);
if (ret != -1)
delete this->Student_Array[ret];
int newid = 0;
string newname = "";
int select = 0;
string newsex;
string newclass;
int newage;
cout << "查到" << id << "号学生，请输入新学号" << endl;
cin >> newid;
cout << "请输入新姓名" << endl;
cin >> newname;
cout << "请输入年级" << endl;
cout << "1、大一" << endl;
cout << "2、大二" << endl;
cout << "3、大三" << endl;
cout << "4、大四" << endl;
cin >> select;
cout << "请输入班级" << endl;
cin >> newclass;
cout << "请输入年龄" << endl;
cin >> newage;
Student* student = NULL;
switch (select)
case 1://大一
student = new Grade01(newid, newname, 1, newsex, newclass, newage);
break;
case 2://大2
student = new Grade02(newid, newname, 2, newsex, newclass, newage);
break;
case 3://大3
student = new Grade03(newid, newname, 3, newsex, newclass, newage);
break;
case 4://大4
student = new Grade04(newid, newname, 4, newsex, newclass, newage);
break;
default:
break;
//更新数据到数组中
this->Student_Array[ret] = student;
cout << "修改成功" << endl;
//保存文件
this->Save();
cout << "修改失败，查无此人" << endl;
system("pause");
system("cls");
//判断是否存在
int StudentManager::IsExist(int id)
int index = -1;
for (int i = 0; i < this->Student_Num; i++)
if (this->Student_Array[i]->m_id == id)
index = i;
break;
return index;
void StudentManager::SortStudent()
if (this->FileIsEmpty)
cout << "文件不存在或者记录为空" << endl;
system("pause");
system("cls");
cout << "请选择排序方式： " << endl;
cout << "1、按学号进行升序" << endl;
cout << "2、按学号进行降序" << endl;
int select = 0;
cin >> select;
for (int i = 0; i < this->Student_Num; i++)
int minOrmax = i;
for (int j = i + 1; j < this->Student_Num; j++)
if (select == 1)
if (this->Student_Array[minOrmax]->m_id > this->Student_Array[j]->m_id)
minOrmax = j;
if (this->Student_Array[minOrmax]->m_id < this->Student_Array[j]->m_id)
minOrmax = j;
if (i != minOrmax)
Student* temp = this->Student_Array[i];
this->Student_Array[i] = this->Student_Array[minOrmax];
this->Student_Array[minOrmax] = temp;
cout << "排序成功" << endl;
this->Save();
system("pause");
system("cls");
void StudentManager::CleanStudent()
cout << "确认清空？" << endl;
cout << "1、确认" << endl;
cout << "2、返回" << endl;
int select = 0;
cin >> select;
if (select == 1)
//打开模式ios::trunc如果存在就删除文件并重新创建
ofstream ofs(FILENAME, ios::trunc);
ofs.close();
if (this->Student_Array != NULL)
for (int i = 0; i < this->Student_Num; i++)
if (this->Student_Array[i] != NULL)
delete this->Student_Array[i];
this->Student_Num = 0;
delete[] this->Student_Array;
this->Student_Array = NULL;
this->FileIsEmpty = true;
cout << "清空成功" << endl;
system("pause");
system("cls");
//分类显示
void StudentManager::ClassifyStudent()
cout << "大一：" << endl;
for (int i = 0; i < this->Student_Num; i++)
if (this->Student_Array[i]->m_grade == 1)
this->Student_Array[i]->Show_Info();
cout << endl;
cout << "大二：" << endl;
for (int i = 0; i < this->Student_Num; i++)
if (this->Student_Array[i]->m_grade == 2)
this->Student_Array[i]->Show_Info();
cout << endl;
cout << "大三：" << endl;
for (int i = 0; i < this->Student_Num; i++)
if (this->Student_Array[i]->m_grade == 3)
this->Student_Array[i]->Show_Info();
cout << endl;
cout << "大四：" << endl;
for (int i = 0; i < this->Student_Num; i++)
if (this->Student_Array[i]->m_grade == 4)
this->Student_Array[i]->Show_Info();
system("pause");
system("cls");
//析构函数
StudentManager::~StudentManager()