c++简易仓库管理系统概念代码暨内存管理与智能指针使用

在现代C++编程中，内存管理一直是开发者关注的重点。传统的裸指针虽然灵活，但容易导致内存泄漏和悬挂指针等问题。为了解决这些问题，C++11引入了智能指针，提供了更安全、自动化的内存管理方式。本文将深入探讨如何利用智能指针设计一个高效的库存管理系统，展示其强大的自学能力和技术实力。

智能指针概述

智能指针是C++标准库中用于自动管理动态分配内存的工具。主要包括：

• std::unique_ptr：独占所有权，确保同一时刻只有一个指针拥有对象的所有权。
• std::shared_ptr：共享所有权，允许多个指针共同拥有同一对象，引用计数为零时自动释放对象。
• std::weak_ptr：弱引用，不增加引用计数，用于打破循环引用。

设计思路

我们将构建一个库存管理系统，包含以下组件：

1. 商品基类（Item）：定义商品的基本属性和接口。
2. 具体商品类（Book和Electronic）：继承自Item，实现具体商品的描述。
3. 库存类模板（Inventory）：使用智能指针管理商品对象，实现库存的增删查改功能。
4. 仓库类（Warehouse）：管理商品的存放位置，确保库存与仓库的协同工作。

   #include <iostream>
   #include <map>
   #include <memory>
   #include <string>
   #include <vector>
   
   class Item {
   protected:
       std::string id;
   public:
       Item(const std::string &i) : id(i) {}
       virtual ~Item() = default;
       virtual std::string getDescription() const = 0;
       std::string getID() const { return id; }
   };
   
   class Book : public Item {
       std::string name;
       std::string author;
   public:
       Book(const std::string &i, const std::string &n, const std::string &a) : Item(i), name(n), author(a) {}
       std::string getDescription() const override {
           return "Book ID: " + id + " Book name " + name + " by " + author;
       }
       std::string getName() const { return name; }
   };
   
   class Electronic : public Item {
       double voltage;
   public:
       Electronic(const std::string &i, double v) : Item(i), voltage(v) {}
       std::string getDescription() const override {
           return "Electronic ID: " + id + " (" + std::to_string(voltage) + "V)";
       }
   };
   
   template <typename T>
   class Inventory {
       std::map<std::string, T> items;
       std::map<std::string, int> quantities;
   public:
       void addItem(T item, int quantity) {
           items[item->getID()] = item;
           quantities[item->getID()] = quantity;
       }
       void updateQuantity(const std::string &id, int delta) {
           if (quantities.find(id) != quantities.end()) {
               quantities[id] += delta;
           }
       }
       void listInventory() const {
           for (const auto &[id, item] : items) {
               std::cout << item->getDescription() << " - Quantity: " << quantities.at(id) << "\n";
           }
       }
       void searchIdByName(const std::string &nm) const {
           bool found = false;
           for (const auto &[id, item] : items) {
               if (item->getDescription().find(nm) != std::string::npos) {
                   std::cout << "The ID is " << id << std::endl;
                   found = true;
               }
           }
           if (!found) {
               std::cout << "None." << std::endl;
           }
       }
   };
   
   int now = 1;
   
   class Warehouse {
   protected:
       std::map<int, std::string> warehouse;
   public:
       void insideItem(std::string id) {
           if (now <= 50) {
               warehouse[now] = id;
               now++;
           } else {
               std::cout << "Warehouse is full!" << std::endl;
           }
       }
       void takeItem(std::string id) {
           bool found = false;
           for (const auto &[place, itemId] : warehouse) {
               if (itemId == id) {
                   std::cout << "I find " << id << " at position " << place << std::endl;
                   found = true;
                   break;
               }
           }
           if (!found) {
               std::cout << id << " not found in the warehouse." << std::endl;
           }
       }
   };
   
   void demoOperations() {
       Inventory<std::shared_ptr<Item>> inventory;
       Warehouse warehouse;
   
       auto book = std::make_shared<Book>("B002", "我看见的世界", "李飞飞");
       inventory.addItem(book, 20);
       warehouse.insideItem(book->getID());
   
       auto lamp = std::make_shared<Electronic>("E002", 220.0);
       inventory.addItem(lamp, 50);
       warehouse.insideItem(lamp->getID());
   
       auto book2 = std::make_shared<Book>("B003", "Cien anos de soledad", "Marcus");
       inventory.addItem(book2, 15);
       warehouse.insideItem(book2->getID());
   
       inventory.updateQuantity("B002", 5);
       inventory.updateQuantity("E002", -1);
   
       std::cout << "\n--- 库存列表 ---\n";
       inventory.listInventory();
   
       warehouse.takeItem("B003");
   
       inventory.searchIdByName("Cien anos de soledad");
   }
   
   int main() {
       demoOperations();
       return 0;
   }