学生选课系统通过Student、Course、CourseManager、StudentManager和System类实现，分别负责学生信息、课程信息、课程管理、学生管理及系统控制。类间通过方法调用协作，选课与退课双向同步状态，确保数据一致。系统启动时从students.txt和courses.txt加载数据，退出时保存，采用临时文件机制防止写入崩溃。关键点包括对象唯一性、文件存在性判断、字符串解析健壮性、选课冲突提示及析构时数据持久化，提升系统稳定性与用户体验。
学生选课系统是C++面向对象编程中常见的综合性项目，涉及多个类之间的交互以及数据的持久化存储。通过合理设计类结构和文件操作，可以实现一个功能完整、易于维护的系统。以下是该系统的核心设计思路与实现要点。
核心类设计与职责划分
系统主要包含以下几个类，每个类承担明确职责，便于模块化开发和后期扩展。
- Student类：表示学生信息，包含学号、姓名、已选课程列表等属性，提供选课、退课、查看已选课程等方法。
- Course类：表示课程信息，包括课程编号、名称、授课教师、最大容量、当前人数等，支持添加学生、判断是否已满等操作。
- CourseManager类：管理所有课程的集合，负责课程的增删查改，提供根据课程号查找课程的功能。
- StudentManager类：管理所有学生的集合，支持学生注册、登录、信息查询等功能。
- System类：作为主控类，协调StudentManager和CourseManager，处理用户输入与业务逻辑流转。
类之间的交互方式
多个类通过对象引用和方法调用实现协作，确保数据一致性和操作完整性。
- 学生选课时，Student对象调用Course对象的addStudent方法，若成功则将课程加入自身列表。
- CourseManager在加载课程后，供StudentManager在选课时查询可用课程。
- System类在启动时初始化StudentManager和CourseManager，并调用其各自的数据加载方法。
- 退课操作需双向同步：Student移除课程，Course减少人数，保证状态一致。
数据持久化实现方案
使用文本文件存储学生和课程信息，程序启动时加载，关闭时保存，避免数据丢失。
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- StudentManager将所有学生信息序列化为文本行，每行格式如：学号,姓名,课程1;课程2，保存至students.txt。
- CourseManager将课程信息写入courses.txt，格式为：课程号,名称,教师,当前人数,最大容量。
- 读取时逐行解析，重建对象并建立关联。例如，根据课程号查找Course对象并加入Student的选课列表。
- 为防止写入中途崩溃，可先写入临时文件，确认无误后替换原文件。
关键实现细节与注意事项
为保证系统稳定运行，需关注以下几点。
- 对象间引用需避免重复创建，例如同一课程在多个学生中应为同一实例，可通过CourseManager统一管理。
- 文件读写使用fstream，注意判断文件是否存在，首次运行时应自动创建默认文件。
- 字符串分割需健壮处理，特别是课程列表的解析，使用istringstream或自定义split函数。
- 选课冲突（如重复选课、课程已满）应有明确提示，提升用户体验。
- 析构时调用保存方法，确保退出前数据写回文件。
基本上就这些。通过清晰的类分工、合理的交互机制和可靠的文件持久化，C++学生选课系统可以稳定运行并具备扩展性。不复杂但容易忽略的是对象状态同步和文件异常处理，建议加入简单日志或错误提示增强健壮性。
