1、C语言程序设计II综合性实验资料综合性实验：小学生成绩管理系统实验学时：4学时涉及的知识点：分支语句、循环、分类统计、结构体、函数、文件操读写，记录的排序、增删改查等操作一、实验目的综合应用分支语句、循环、结构体、函数、文件操读写、排序等知识，实现一个小学生成绩管理系统的程序。(1)掌握结构体的类型声明、变量定义与初始化；(2)掌握函数的声明、定义和调用，能够正确理解、使用指针作参数的函数；(3)理解模块化程序设计的要点：把一个较大的程序模块划分为若干小模块，小模块包含一个或多个函数，每个函数实现一个特定的功能，main函数起主控作用；(4)熟悉控制台环境下菜单设计的基本思路，并能通过菜单的选
2、择调用相应函数模块；(5)掌握文本文件的打开、读取、写入、关闭等操作；(6)熟悉记录的排序、增删改查操作的基本思路。二、实验内容某小学要求在学生考试结束后，对考试成绩进行简单的处理和统计。功能包括：成绩的输入、删除、修改、查找、排序、统计、保存到文件等。学生的考试科目有：语文、数学和外语三科。学生基本信息包含：学号、姓名两项。学生总人数不超过1000人。一个学生的所有信息(包括基本信息、成绩等)为一条记录。 主要功能列举如下：（1）输入若干条学生成绩记录（包括学号、姓名、各科成绩）。（2）显示所有记录。（3）计算每个学生的总分。（5）按姓名查找并显示相应的记录。（6）按学号查找并删除相应的记录
3、。（7）输出各个科目的统计信息（最高分、平均分、及格率、优秀率等）。（8）将数据保存到文本文件中。（9）从文本文件中读取数据。三、实验器材设备安装了Windows XP(或其他版本的Windows操作系统)和VS 2010（或以上版本的Visusl Studio版本）的PC机一台。四、实验要求(1)主要的数据存储方式该程序主要处理学生成绩。学生成绩数据比较多，而每个学生的信息都具有相同的结构，这种情况最适宜采用结构体数组进行存储。因为已经知道学生人数不超过1000人，所以只需要定义元素个数为1000的结构体数组即可。为了适当增加灵活性，可以将学生人数的最大值定义为一个常数。如果学生人数不能预测
4、，则需要利用动态内存分配技术和链表等，复杂度会增加。结构体定义：注意包含学生基本信息、三科成绩，另外还要一个总分字段。#define MAX_STUDENT_COUNT 1000typedef struct /*定义结构体数组*/ int num; /*学号*/ char name20; /*姓名*/ double chi; /*语文*/ double math; /*数学*/ double eng; /*英语*/ double total; /*总分*/Student; Student StudMAX_STUDENT_COUNT; /* 结构体数组变量 */ int Student_Coun
5、t; /* 学生记录数 */由于整个程序功能主要就是围绕这个结构体数组进行，为了减少参数的传递，可以将变量定义为全局变量。(2)主菜单设计程序的功能比较多，为了方便用户操作，常用的方式是在进入程序后提供一个主菜单（列出程序提供的功能），让用户可以通过直观的方式选择要执行的功能。主菜单的设计要注意，应该包含所有的系统功能，并且有快捷键执行相应的菜单。根据本程序的功能，可以设计如图1所示的主菜单：图1 系统主菜单示图用户在执行完一个功能后，往往还要继续执行另一个功能。此时需要循环地显示主菜单，输入用户的选择，并执行相应的功能。一般使用如下的循环实现：while(choice!=q)/显示主菜单ch
6、oice = getchar();switch(choice)case 1:/执行功能1 break;case 2:/执行功能2 break;.case 0:设计好菜单显示的内容之后，只需要直接显示出来即可。(3)数据的显示在程序的多处地方都需要显示数据，一些地方需要显示多条记录，而另外一些地方则需要显示单条记录。该程序对多条记录和单条记录均采用统一的输出格式，方便了程序的编写。显示方法为首先显示统一的表头，然后依次显示每一条记录的内容。(4)文本文件格式的设计程序需要输出数据到文本文件中，并且要求还能够从文本文件中读取数据。如果设计不合理，会导致生成的数据文件无法正确读取出来等问题。为了方便
7、数据的写入和读取，这里采用文本文件格式。格式如下：,.,例如：一个数据文件内容3100Zhang398,67,53101Li465,92,84102Wang593,84,97文本数据文件的生成和读取都按照这一格式来进行，在文本文件的最开始处放置记录的个数，是为了方便数据的读取。(5)使用fflush()函数清空文件缓冲区程序经常需要从键盘读入一个字符的命令。如果在getchar()之前，输入缓冲区中还有一些未被读取的字符，会导致getchar()直接读取用户以前输入的尚未被读取的字符，甚至包括用户输入的回车符。因此，在需要获取用户最新输入的字符时，需要首先清空标准输入文件(stdin, 一般对
8、应输入的键盘)输入缓冲区的内容。清空键盘输入缓冲区的方法是调用fflush(stdin)。stdin是预先打开的标准输入文件的文件指针。(6)程序主要函数原型和说明1) void display_menu()功能：显示系统的主菜单。2) void display_header()功能：显示记录的标题。3) void display_a_record(Student *pstud)功能：显示一条记录的记录体。通过结构体指针传递参数，可以减少参数传递的开销。4) void display_all_record()功能：显示全局变量中的所有记录。实现主菜单中“显示所有记录”的功能。5) Studen
9、t input_a_record()功能：输入单个学生的记录，并返回该记录。6) void input_record()功能：添加记录。函数会循环提示用户输入学生信息，并逐条记录添加到全局结构体数组变量Stud中。实现主菜单中“添加记录”的功能。7) void calc_total()功能：计算所有记录的总分。总分为三科成绩的和。在显示记录和排序之前，都需要计算总分。8) void sort_by_num()功能：按学号排序。将学生记录按照学号由小到大的顺序排列。9) void sort_by_total()功能：按总分排序，将学生记录按照总分由大到小的顺序排列。10) int Delete_
10、record_by_num(int num)功能：在学生记录中删除学号为num的记录。11) void Delete_a_record()功能：删除记录。首先输入要删除的学生的学号，然后删除该学号对应的学生记录。对应主菜单“删除记录”的功能。12) Student *query_a_record_by_name(char *name)功能：在学生记录数组中查找指定姓名的学生记录。如果找到，则返回该记录的指针，否则返回空指针NULL。13) void query_a_record()功能：输入一个学生的姓名，找到并显示匹配的学生记录。14) void Statistic()功能：计算并输出所有学
11、生记录的统计值，主要包括各科平均分和最高分。15) void read_textfile()功能：从文本文件中输入学生记录。16) void write_textfile()功能：将所有记录输出到文本文件中。五、实验步骤(1)新建一个项目：VC+/win32 控制台程序，创建一个C+项目，再创建C程序；(2)将下列代码复制到C程序中。根据要求，填写所缺代码，回答相关问题：/只包含“添加记录”和“显示记录”两项功能的程序#include#include #include #include typedef struct /*定义结构体数组*/ int num; /学号 char name20; /
12、姓名 double chi; /语文 double math; /数学 double eng; /英语 double total; /总分 Student; /主要的全局变量Student StudMAX_STUDENT_COUNT; /结构体数组变量*/ int Student_Count; /学生记录的个数*/void display_menu() printf(nnn); printf(*学生成绩管理系统*n); printf(1. 添加记录n); printf(2. 显示所有记录n); printf(3. 按学号排序n); printf(4. 按总分排序n); printf(5. 删除
13、记录n); printf(6. 成绩查询n); printf(7. 成绩统计n); printf(8. 从文本文件中读取成绩n); printf(9. 保存成绩到文本文件中n); printf(0. 退出系统n); printf(*n); printf(请选择要执行的功能(0-9):);void display_header() printf(学号 姓名 语文 数学 英语 总分n);void display_a_record(Student *pstud) /输出单个记录 printf(%5d %-20s %5.1f %5.1f %5.1f %5.1fn, pstud-num, pstud-n
14、ame, pstud-chi, pstud-math, pstud-eng, pstud-total);void display_all_record() /*显示所有记录*/ int i; display_header(); for(i=0;iStudent_Count;i+) /*循环输入*/ display_a_record(&Studi); Student input_a_record() Student t=0,0,0,0,0; printf(学号:); /*交互输入*/ scanf(%d, &t.num); printf(姓名:); scanf(%s, t.name); print
15、f(语文:); scanf(%lf, &t.chi); printf(数学:); scanf(%lf, &t.math); printf(英语:); scanf(%lf, &t.eng); return t;void input_record() /*输入若干条记录*/ char choice = y; while(choice = Y | choice = y) /*判断*/ StudStudent_Count = input_a_record(); printf(还有更多的记录吗?(Y/N); Student_Count+; fflush(stdin); /清除输入缓冲区 choice =
16、 getchar(); void calc_total() / 计算总分 int i; for(i=0; iStudent_Count;i+) Studi.total = Studi.chi + Studi.math + Studi.eng; void main() /*主函数*/ int n=0; char choice= ; while(choice != 0) display_menu(); fflush(stdin); /清空输入缓冲区 choice = getchar(); switch(choice) case 1: /添加记录 input_record(); display_al
17、l_record(); break; case 2: /显示所有记录 calc_total(); display_all_record(); break; case 0: printf(感谢您使用本程序，再见！n); /*结束程序*/ 问题：(1)主函数中的循环在满足什么条件的情况下退出？(2)程序中，哪些地方执行了清除输入缓冲区？(3)如果需要实现程序中的其它功能，应该在什么位置补充内容？/给程序增加功能3（按学号排序并输出）void sort_by_num()/按学号排序 int i,j; Student t; for(i=0;iStudent_Count-1;i+) /*冒泡法排序*/
18、for(j=0;j Studj+1.num) t = Studj; Studj = Studj+1; Studj+1 = t; /将函数定义添加到程序中适当的地方，并在主函数的switch语句中添加如下分支： case 3: /按学号排序 calc_total(); sort_by_num(); display_all_record(); break; 问题：(4)当执行功能3时，程序执行几个分支功能？/功能4（按学生总分从大到小排序）void sort_by_total()/给程序添加功能5（删除指定学号的学生记录）int Delete_record_by_num(int num) /*按姓
19、名查找，删除一条记录*/ int i, j; int found = -1; /记录查找到的记录下标 for(i=0; iStudent_Count; i+) if (Studi.num = num) found = i; break; if (found != -1) for(j=found;jStudent_Count-1;j+) /*删除操作*/ Studj = Studj+1; Student_Count-; return 0; return(-1); void Delete_a_record() int num; printf(请输入要删除的学生学号:); /*交互式问寻*/ sca
20、nf(%d, &num); if (Delete_record_by_num(num) = 0) printf(删除成功); else printf(删除失败);问题：(5)程序中利用两个函数的调用完成删除功能。你认为这样分离为两个函数，是否便利？如果只用一个函数能否完成相同的功能？/功能6（成绩查询），输入一个学生的姓名，输出姓名相匹配的学生记录/先完成如下函数的定义，再调用相关函数实现上述功能Student *query_a_record_by_name(char *name)/添加功能7（成绩统计）void Statistic() /*输出统计信息*/ int i; Student ma
21、x=-1, 最高分, 0, 0, 0, 0, aver=-1, 平均分, 0, 0, 0, 0; for(i=0; imax.chi) max.chi = Studi.chi; if(Studi.mathmax.math) max.math = Studi.math; if(Studi.engmax.eng) max.eng = Studi.eng; if(Studi.totalmax.total) max.total = Studi.total; aver.chi = aver.chi / Student_Count; aver.math = aver.math / Student_Coun
22、t; aver.eng = aver.eng / Student_Count; aver.total = aver.total / Student_Count; display_header(); display_a_record(&max); display_a_record(&aver);/完善功能7（“成绩统计”），增加计算并显示各科及格率和优秀率的功能。/添加功能8（从文本文件中读取数据）void read_textfile() /*从文件中读入数据*/ int i=0; FILE *fp; /*定义文件指针*/ char filename50; printf(请输入读取的文件名(缺省
23、为students.txt):n); fflush(stdin); gets(filename); if( strcmp(filename, )=0) strcpy(filename, students.txt); if(fp=fopen(filename, r)=NULL) /*打开文件*/ return(-1); fscanf(fp, %d, &Student_Count); /*读入总记录量*/ for(i=0; iStudent_Count; i+) /*循环读入数据*/ fscanf(fp, %d, &Studi.num); fscanf(fp, %s, Studi.name); f
24、scanf(fp, %lf,%lf,%lf, &Studi.chi, &Studi.math, &Studi.eng); fclose(fp); /*关闭文件*/ /完成write_textfile函数的功能。并完善程序的功能9（保存成绩到文本文件中）。要求所生成的文件格式符合项目的要求，能够被功能8（“从文本文件中读取成绩”）重新正确读入。(3)调试、运行程序.六、考核形式根据实验报告质量，给以综合评分。七、实验报告要求实验报告除必备的实验目的、实验要求等要素外，应包含以下内容：(1) 说明程序测试的过程和结果；(2) 说明程序的运行流程；(3) 完善功能3功能9的代码段内容；(4) 写出5个问题的答案；(5) 所有的思考题答案。八、思考题(1) 怎样声明结构休类型？tyepdef有什么作用？(2) 怎样定义、初始化结构体变量？怎样输入、访问结构体成员？(3) 怎样实现一个控制台菜单？(4) 模块化程序设计的要点是什么？函数间的数据传递有哪些方式？它们之间有什么异同点？(5) 如何实现文本文件的读写操作？(6) 简述冒泡排序的思路；(7) 如何实现学生记录的增、删、改、查操作？(8)该程序在哪些方面还可以进一步改进？
