C++学生信息和考试成绩管理系统（一）

C++学生信息和考试成绩管理系统

第一章 工程介绍

第二章 用户登陆准备和登陆

第三章 用户的增删查改

第四章 考试创建&成绩的增改

第五章 成绩查询

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前言

  理论上，这篇文章会很长，因为代码相对课程设计来讲是有点多，值得注意的是，这个工程有个很严重的BUG——内存泄漏，当然也是自我感觉，为什么呢，因为我写的时候很多时候是从一个函数进入另一个函数，出来的时候就容易忘记了释放，所以如果你只是写个毕设、课设什么的参考下就好了，不要太当真。还有就是因为没用多线程，处理数据杠杠的，慢。一千个学生数据处理大概要5s这样。

  为什么不用智能指针？那就顺带说一下，刚开始我的想法是直接用C来写，嗯，是的没错是用C，但写着写着发现不对劲，好多东西很不方便，比如类对象，我用结构体指针来搞，可搞着搞着越来越麻烦，后来索性换成了类对象或者模板，类似的还有很多，比如std::vector，也比如有时候用char* str有时候是std::string。所以也可以看到绝大多数时候我会保留C的写法，尽可能使用char* str，为什么，因为喜欢。

   C++代码我已经放在Github上，Python代码也在里面（这个代码是用来批量生成数据的），但我觉得写得还不好，有点随意，不过勉强能用，传送门：C-plus-plus-Student-Examination-Manage-System，当然我也可能上传到优快云，这个不确定，因为就像我这种人也很穷，没有C币的，有时候想要下个资源就很麻烦（DdDd）。当然，最简单的，把这文章里所有代码收集起来也会得到近乎完整工程。另外，如果觉得这篇文章合适你就看，不然就是浪费时间。

版权说明：
   C++工程为原创内容，大可使用在毕设、课设等方面，不用标注来源，每个模块可以拆分使用，就当成是自己的代码就行。但转载文章这种，还是标注来源比较好。
   Python工程为原创内容，名字资源来源于网上，具体已经标注，除了资源，其他的如代码这种的用途同上。转载请标明来源，其他用途任意。

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一、实验结果/功能

   为啥一上来就是实验结果？因为，万一你想要的功能和我写的不一样那你不就白打开网页了么，所以先比较下，功能适不适合你，适合就下滑，不适合就Ctrl + W。

  功能对应三种用户，管理员用户，懂的都懂；标准用户，就当老师账户吧，也不一定，反正是有部分管理权限的；只读用户，就当学生用户吧。其实这些功能可以随意组合，我也没啥需求，所以就靠感觉来写了，相对费时的是管理员功能，因为写的过程中需要封装各种函数，封装完了，另外两个用户也很好写了。

（一）功能

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管理员功能

1. 创建用户
2. 删除用户
3. 创建班级
4. 删除班级
5. 创建考试
6. 更改成绩

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标准用户功能

1. 更改学号
2. 更改班级
3. 查看成绩
4. 更改成绩

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只读用户功能

1. 更改用户名
2. 更改密码
3. 统计考试情况

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（二）结果

管理员用户界面

标准用户界面

只读用户界面

如果你觉得看了上面的内容并且觉得很适合，那就继续往下滑。

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二、工程环境

系统环境：Windows 10 1909
开发软件：Microsoft Visual Studio Professional 2019 v16.6.0
编译器要求：MSVC且支持C++11
其他：工程用到Windows库，原工程无法跨平台。

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三、工程树

  如下图，主函数是入口，主要分为三大类，模板对象类、输入输出类、内容处理类，分别对应Info、IO、Manage，还有一个Template归为模板对象类，共三大类。

  下面具体来说一下这些文件有什么用吧，自上而下。

class_info.h  班级信息类对象，包含行政班级号、管理员、年级、专业、班级。（其实没怎么用）

exam_info.h  考试类对象，包含考试日期、创建者、考生人数、考试科目、平均分、考生成绩记录等。

exam_record.h  考生成绩类对象，包含考生排名、考生姓名、考生班级、考生学号、考生均分、每科分数。

menu.h  用户界面菜单内容，全在这里头了，就是那些你能在屏幕上直接看到的菜单。

student_info.h  学生类对象，包含用户名、密码、权限、学生名、学号、班级号、性别。

format_input.h  封装了与输入相关的东西，包括日期输入、选项输入、选择输入、内容输入等。

format_print.h  封装了与输出相关的东西，包括菜单输出、休眠输出、等待输出。

process_file.h  和文件最近距离的封装，封装了一大堆与文件操作相关处理的函数。

manage_admin.h  管理员的界面，负责前端（输出屏幕）和后端（菜单读取、交互处理）内容的交互。

manage_read.h  只读用户的界面，负责前端（输出屏幕）和后端（菜单读取、交互处理）内容的交互。

manage_standard.h  标准用户的界面，负责前端（输出屏幕）和后端（菜单读取、交互处理）内容的交互。

template_free_pointer.h  模板类，销毁任意类型指针、对象（前提如果能销毁的话）。

template_operation_info.h  模板类，封装了标志、字符串地址、数值、容器、对象。传递类对象基本靠它。

main.h  主函数，登陆验证处理，还有一个判断字符串是否为数字类型（不怎么用，其实可以用正则表达式）。

喏，就是这样子，整个过程就是入口读取配置文件，然后再验证用户，调用输入函数将得到的内容拿去遍历文件，匹配后进入用户界面，读取菜单类内容并通过输出菜单函数展示到屏幕，根据输入内容查找或修改内容，最后写回文件，将结果显示在屏幕上并等待用户下一步输入。

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四、代码讲解

  以登陆管理员用户为例，按操作顺序进行代码说明。因为太多了，放上来太碍眼，如果你自信能看懂的话，也可以跳到最后，直接复制代码。

C++的代码都在后续文章中，这里放的是Python工程，创建适合本工程的伪数据。为什么要大批量创造这些呢，当然是为了方便调试，你总不会想着要把成绩和姓名一个个想好，然后输入进去吧！

（一）主函数：main.py

# -*- coding:utf-8 -*-
# ===============================================
# @Author       HDM
# @Copyright    HDM
# @blogs        https://blog.youkuaiyun.com/qq_43634664
# @Version      0.0.1
# @Time         2021/2/9 14:26
# @FileName     main.py
# @Description  None
# ===============================================

from generate_user_info import generate_user
from generate_exam import generate_exam

K_PATH_FOLDER_DATA = r"C:/Users/THDMI/source/repos/sks853/C-plus-plus-Student-Examination-Manage-System/NoUi_Student_Manage_System/data"

k_PATH_FOLDER_CONFIG = K_PATH_FOLDER_DATA + r"/config"
K_PATH_FOLDER_INFO_ACCOUNT = K_PATH_FOLDER_DATA + r"/info/account"
K_PATH_FOLDER_INFO_CLASS = K_PATH_FOLDER_DATA + r"/info/class"
K_PATH_FOLDER_INFO_RECORD = K_PATH_FOLDER_DATA + r"/record"

K_PATH_FILE_PROPERTIES = k_PATH_FOLDER_CONFIG + r"/init.ini"
K_PATH_FILE_LOG = k_PATH_FOLDER_CONFIG + r"/log.log"

g_ls_path_file_account = []
g_ls_path_file_class = []
g_ls_path_file_record = []


def init_properties():
    with open(K_PATH_FILE_PROPERTIES, "r+", encoding='GB2312') as f:
        ls_properties = []
        flag_properties = 0
        for line in f:
            ls = line.split()
            for ele in ls:
                ls_properties.append(ele.replace(r"./data", K_PATH_FOLDER_DATA))
        for ele in ls_properties:
            if "[account]" == ele:
                flag_properties = 1
                continue
            if "[class]" == ele:
                flag_properties = 2
                continue
            if "[record]" == ele:
                flag_properties = 3
                continue
            if 1 == flag_properties:
                g_ls_path_file_account.append(ele)
            elif 2 == flag_properties:
                g_ls_path_file_class.append(ele)
            elif 3 == flag_properties:
                g_ls_path_file_record.append(ele)


def append_account():
    global g_ls_path_file_account
    global g_ls_path_file_class
    global g_ls_path_file_record
    for index in range(len(g_ls_path_file_account)):
        g_ls_path_file_account[index] = g_ls_path_file_account[index].replace(K_PATH_FOLDER_DATA, r"./data")
    for index in range(len(g_ls_path_file_class)):
        g_ls_path_file_class[index] = g_ls_path_file_class[index].replace(K_PATH_FOLDER_DATA, r"./data")
    for index in range(len(g_ls_path_file_record)):
        g_ls_path_file_record[index] = g_ls_path_file_record[index].replace(K_PATH_FOLDER_DATA, r"./data")

    with open(K_PATH_FILE_PROPERTIES, "w+", encoding="gb2312", newline='') as f:
        f.write("[account]\n")
        for ele_account in g_ls_path_file_account:
            f.write(ele_account + "\n")
        f.write("[class]\n")
        for ele_class in g_ls_path_file_class:
            f.write(ele_class + "\n")
        f.write("[record]\n")
        for ele_record in g_ls_path_file_record:
            f.write(ele_record + "\n")


if __name__ == '__main__':
    """ main """
    init_properties()
    user_info = generate_user(K_PATH_FOLDER_INFO_ACCOUNT + r"/account_1.csv")
    exam = generate_exam(K_PATH_FOLDER_INFO_RECORD, user_info.generate_account())
    exam.store_exam()
    for element in exam.path:
        g_ls_path_file_record.append(element)
    append_account()

（二）根据性别批量生成姓名：generate_chinese_names.py

# -*- coding:utf-8 -*-
# ===============================================
# @Author       HDM
# @Copyright    HDM
# @blogs        https://blog.youkuaiyun.com/qq_43634664
# @Version      0.0.1
# @Time         2021/2/9 12:47
# @FileName     generate_chinese_names.py
# @Description  资源参考博客：https://www.jianshu.com/p/94be1c4ebf82 和 https://www.jianshu.com/p/d23e3ac18481
# ===============================================

import random

name = "陈,林,黄,张,李,王,吴,刘,蔡,杨,许,郑,谢,洪,郭,邱,曾,廖,赖,徐,周,叶,苏,庄,吕,江,何,萧,罗,高,周,叶,苏,庄,吕,江,何,萧,罗," \
       "高,潘,简,朱,彭,游,詹,胡,施,沈,余,卢,梁,赵,颜,柯,翁,魏,孙,戴,范,方,宋,邓,杜,傅,侯,曹,薛,丁,卓,马,阮,董,唐,温,蓝,蒋," \
       "石,古,纪,姚,连,冯,欧,程,汤,田,康,姜,汪,白,邹,尤,巫,钟,黎,涂,龚,严,韩,袁,金,童,陆,夏,柳,邵,"

male = "辰,士,以,建,家,致,树,炎,德,行,时,泰,盛,雄,琛,钧,冠,策,铭,腾,伟,刚,勇,毅,俊,峰,强,军,平,保,东,文,辉,力,明,永,健,世,广," \
       "志,义,兴,良,海,山,仁,波,宁,贵,福,生,龙,元,全,国,胜,学,祥,才,发,成,康,星,光,天,达,安,岩,中,茂,武,新,利,清,飞,彬,富,顺," \
       "信,子,杰,楠,榕,风,航,弘,鼎"

female = "嘉,琼,桂,娣,叶,璧,璐,娅,琦,晶,妍,茜,秋,珊,莎,锦,黛,青,倩,婷,姣,婉,娴,瑾,颖,露,瑶,怡,婵,雁,蓓,纨,仪,荷,丹,蓉,眉,君," \
         "琴,蕊,薇,菁,梦,岚,苑,婕,馨,瑗,琰,韵,融,园,艺,咏,卿,聪,澜,纯,毓,悦,昭,冰,爽,琬,茗,羽,希,宁,欣,飘,育,滢,馥,筠,柔,竹," \
         "霭,凝,晓,欢,霄,枫,芸,菲,寒,伊,亚,宜,可,姬,舒,影,荔,枝,思,丽,秀,娟,英,华,慧,巧,美,娜,静,淑,惠,珠,翠,雅,芝,玉,萍,红," \
         "娥,玲,芬,芳,燕,彩,春,菊,勤,珍,贞,莉,兰,凤,洁,梅,琳,素,云,莲,真,环,雪,荣,爱,妹,霞,香,月,莺,媛,艳,瑞,凡,佳"

ls_name_last = [
    '赵', '钱', '孙', '李', '周', '吴', '郑', '王', '冯', '陈', '褚', '卫', '蒋', '沈', '韩', '杨', '朱', '秦', '尤', '许',
    '何', '吕', '施', '张', '孔', '曹', '严', '华', '金', '魏', '陶', '姜', '戚', '谢', '邹', '喻', '柏', '水', '窦', '章',
    '云', '苏', '潘', '葛', '奚', '范', '彭', '郎', '鲁', '韦', '昌', '马', '苗', '凤', '花', '方', '俞', '任', '袁', '柳',
    '酆', '鲍', '史', '唐', '费', '廉', '岑', '薛', '雷', '贺', '倪', '汤', '滕', '殷', '罗', '毕', '郝', '邬', '安', '常',
    '乐', '于', '时', '傅', '皮', '卞', '齐', '康', '伍', '余', '元', '卜', '顾', '孟', '平', '黄', '和', '穆', '萧', '尹',
    '姚', '邵', '堪', '汪', '祁', '毛', '禹', '狄', '米', '贝', '明', '臧', '计', '伏', '成', '戴', '谈', '宋', '茅', '庞',
    '熊', '纪', '舒', '屈', '项', '祝', '董', '梁'
]
ls_name_first_male = male.split(',')
ls_name_first_female = female.split(',')


def generate_name(gender):
    name_length = random.choice((2, 3))
    if gender == 0:
        if name_length == 2:
            return random.choice(ls_name_last) + random.choice(ls_name_first_female)
        if name_length == 3:
            return random.choice(ls_name_last) + random.choice(ls_name_first_female) + \
                   random.choice(ls_name_first_female)
    if gender == 1:
        if name_length == 2:
            return random.choice(ls_name_last) + random.choice(ls_name_first_male)
        if name_length == 3:
            return random.choice(ls_name_last) + random.choice(ls_name_first_male) + \
                   random.choice(ls_name_first_male)

    return None

（三）批量生成ID相关信息：generate_id.py

# -*- coding:utf-8 -*-
# ===============================================
# @Author       HDM
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# @Version      0.0.1
# @Time         2021/2/9 14:03
# @FileName     generate_id.py
# @Description  None
# ===============================================

import string
import random


def generate_uuid(length):
    uuid = ""
    for i in range(length):
        uuid += random.choice(string.ascii_letters + string.digits)
    return uuid


def generate_class_id(length):
    class_id = ""
    for i in range(length):
        class_id += random.choice(string.digits)
    return class_id


def generate_student_id(class_id):
    student_id = ""

    student_id += str(random.randint(2018, 2024))

    academy = random.randint(1, 12)
    if academy < 10:
        student_id += '0' + str(academy)
    else:
        student_id += str(academy)

    major = random.randint(1, 125)
    if major < 10:
        student_id += '00' + str(major)
    elif major < 100:
        student_id += '0' + str(major)
    else:
        student_id += str(major)

    student_id += class_id[-2:]

    last_id = random.randint(1, 75)
    if last_id < 10:
        student_id += '0' + str(last_id)
    else:
        student_id += str(last_id)

    return student_id

（四）批量生成用户信息：generate_user_info.py

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# @Time         2021/2/9 14:26
# @FileName     generate_user_info.py
# @Description  None
# ===============================================

import csv
import random

from generate_chinese_names import generate_name
from generate_id import generate_uuid
from generate_id import generate_student_id
from generate_id import generate_class_id


class generate_user:
    def __init__(self, path):
        self.path = path

    def generate_account(self):
        ls = []
        tmp_ls = []
        for i in range(1000):
            user_name = generate_uuid(4)
            user_password = generate_uuid(6)
            privilege = random.choice(('1', '2'))
            student_gender = random.choice(('0', '1'))
            student_name = generate_name(gender=eval(student_gender))
            student_class = generate_class_id(6)
            student_id = generate_student_id(student_class)
            tmp_ls.append(
                (user_name, user_password, privilege, student_name, student_id, student_class, student_gender))
        tmp_ls_name = []
        tmp_ls_id = []
        count = 0
        for ele in tmp_ls:
            if not ele[0] in tmp_ls_name and not ele[4] in tmp_ls_id:
                count += 1
                ls.append(ele)
                tmp_ls_name.append(ele[0])
                tmp_ls_id.append(ele[4])
        ls = sorted(ls, key=lambda x: x[4])

        for i in ls:
            print(i)
        print("成功生成数据个数：", count)

        try:
            with open(self.path, "w", encoding='GB2312', newline='') as f:
                writer = csv.writer(f, delimiter=",")
                for i in ls:
                    writer.writerow(i)
        except Exception as e:
            print(e)

        return ls

（五）批量生成考试记录：generate_exam.py

# -*- coding:utf-8 -*-
# ===============================================
# @Author       HDM
# @Copyright    HDM
# @blogs        https://blog.youkuaiyun.com/qq_43634664
# @Version      0.0.1
# @Time         2021/2/9 15:41
# @FileName     generate_exam.py
# @Description  None
# ===============================================

import csv
import string
import random



AMOUNT_EXAM = 20


class generate_exam:
    def __init__(self, folder_path, student_info):
        self.folder_path = folder_path
        self.student_info = student_info
        self.datetime = ""
        self.admin = "root"
        self.count_student = len(student_info)
        self.count_major = random.randint(2, 10)
        self.average = 0.0
        self.major = []
        self.major_score = []
        self.ls_record = []
        self.path = []

    def store_exam(self):
        for index in range(AMOUNT_EXAM):
            self.create_exam()
            file_path = self.folder_path + r"/exam_" + str(index) + r".csv"
            base = (self.datetime, self.admin, self.count_student, self.average, self.count_major)
            ls = [base, self.major, self.major_score]
            for ele in self.ls_record:
                ls.append(ele)
            with open(file_path, "w", encoding="gb2312", newline='') as f:
                writer = csv.writer(f, delimiter=",")
                for i in ls:
                    writer.writerow(i)
            self.path.append(file_path)
            self.clean_exam()

    def clean_exam(self):
        self.datetime = ""
        self.count_major = random.randint(2, 10)
        self.average = 0.0
        self.major.clear()
        self.major_score.clear()
        self.ls_record.clear()

    def create_exam(self):
        self.create_exam_datetime()
        self.create_exam_major_serial_num()
        self.create_exam_student_record()
        self.statistics_exam()

    def print_exam(self):
        base = [self.datetime, self.admin, self.count_student, self.average, self.count_major]
        print(base)
        print(self.major)
        print(self.major_score)
        for ele in self.ls_record:
            print(ele)

    def statistics_exam(self):
        self.average = round(self.average / self.count_student, 1)
        for index in range(self.count_major):
            self.major_score[index] = round(self.major_score[index] / self.count_student, 1)

    def create_exam_student_record(self):
        for i in range(self.count_student):
            rank = 0
            student_name = self.student_info[i][3]
            student_class = self.student_info[i][5]
            student_id = self.student_info[i][4]
            student_score_major = []
            for index in range(self.count_major):
                major_score = round(random.uniform(45, 95), 1)
                student_score_major.append(major_score)
                if 0 == i:
                    self.major_score.append(major_score)
                else:
                    self.major_score[index] += major_score
            student_score_average = round(sum(student_score_major) / self.count_major, 1)
            self.average += student_score_average
            student = [rank, student_name, student_class, student_id, student_score_average]
            for element in student_score_major:
                student.append(element)
            self.ls_record.append(student)
        self.ls_record = sorted(self.ls_record, key=lambda x: x[4], reverse=True)
        for index in range(self.count_student):
            self.ls_record[index][0] = index + 1

    def create_exam_major_serial_num(self):
        for i in range(self.count_major):
            major = ""
            for index in range(5):
                major += random.choice(string.ascii_letters + string.digits)
            self.major.append(major)

    def create_exam_datetime(self):
        datetime = ""
        datetime += str(random.randint(2018, 2024))
        month = random.randint(1, 12)
        if month < 10:
            datetime += '0' + str(month)
        else:
            datetime += str(month)
        day = random.randint(1, 31)
        if month < 10:
            datetime += "0" + str(day)
        else:
            datetime += str(day)
        hour = random.randint(1, 23)
        if hour < 10:
            datetime += "0" + str(hour)
        else:
            datetime += str(hour)
        minute = random.randint(1, 59)
        if minute < 10:
            datetime += "0" + str(minute)
        else:
            datetime += str(minute)
        self.datetime = datetime

（六）生成结果

这些代码有点懒得说了，懂的都懂，用途就是创造适合本工程的大批数据，不多，也就1000个学生、20个考试记录。

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