C++笔记16：C++第七阶段：机房预约系统---返回引用vector＜Orders＞的bug解释

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机房预约系统

1.1 系统简介
1.2 身份简介
1.3 机房简介
1.4 系统具体需求:
1.5程序代码分析：
- 1.系统管理类：class ManageSystem
- - ManageSystem.h：
  - ManageSystem.cpp：
- 2.Person基类：class Persons
- - Person.h：
  - Person.cpp：
- 3.预约记录类：class Orders
- - Person.h：
  - Orders.cpp：
- 4.管理员类：class Managers
- - Managers.h：
  - Managers.cpp：
- 5.学生类：class Students
- - Students.h：
  - Students.cpp：
- 6.教师类：class Teachers
- - Teachers.h：
  - Teachers.cpp：
**补充：为什么Person类中的`vector& saveToVector();`返回引用就会赋值失败？？？**

1.1 系统简介

学校现有几个规格不同的机房，由于使用时经常出现"撞车"现象,现开发一套机房预约系统，解决这一问题。

1.2 身份简介

分别有三种身份使用该程序：
学生：申请使用机房，可以预约未来一周内的机房使用，预约的日期为周一至周五，预约时需要选择预约时段（上午、下午）；
教师：审核学生的预约申请，依据实际情况审核预约通过或者不通过；
管理员：给学生、教师创建账号，所有申请订单每周由管理员负责清空。

1.3 机房简介

机房总共有3间：
1号机房 — 最大容量20人
2号机房 — 最多容量50人
3号机房 — 最多容量100人

1.4 系统具体需求:

首先进入登录界面，可选登录身份有：

学生代表
老师
管理员
退出

每个身份都需要进行验证后，进入子菜单：

学生需要输入：学号、姓名、登录密码
老师需要输入：职工号、姓名、登录密码
管理员需要输入：管理员姓名、登录密码

学生具体功能：

申请预约 — 预约机房
查看自身的预约 — 查看自己的预约状态
查看所有预约 — 查看全部预约信息以及预约状态
取消预约 — 取消自身的预约，预约成功或审核中的预约均可取消
注销登录 — 退出登录

教师具体功能：

查看所有预约 — 查看全部预约信息以及预约状态
审核预约 — 对学生的预约进行审核
注销登录 — 退出登录

管理员具体功能：

添加账号 — 添加学生或教师的账号，需要检测学生编号或教师职工号是否重复
查看账号 — 可以选择查看学生或教师的全部信息
查看机房 — 查看所有机房的信息
清空预约 — 清空所有预约记录
查看所有预约 — 查看全部预约信息以及预约状态
注销登录 — 退出登录

1.5程序代码分析：

1.系统管理类：class ManageSystem

ManageSystem.h：

#pragma once
#include"Managers.h"
#include"Students.h"
#include"Teachers.h"#define filePath_student  "E:\\c++example\\0913 C++第七阶段\\机房预约系统0913\\机房预约系统0913\\student.txt"
#define filePath_manage  "E:\\c++example\\0913 C++第七阶段\\机房预约系统0913\\机房预约系统0913\\admin.txt"
#define filePath_teacher  "E:\\c++example\\0913 C++第七阶段\\机房预约系统0913\\机房预约系统0913\\teacher.txt"class ManageSystem {public:bool flag_exit;//退出系统的标志ManageSystem();//构造函数~ManageSystem();//析构函数void showMenu();//显示菜单void controlProgress();//控制系统流程void exitSystem();//退出系统void studentModule(); //学生模块void teacherModule(); //教师模块void managerModule();//管理员模块};

补充：学生模块、教师模块、管理员模块
进入三个模块的操作界面(controlPro())都要进行验证登录makeSureLogIn()，这部分在他们的父类Person类中实现；

ManageSystem.cpp：

#include"ManageSystem.h"

2.Person基类：class Persons

类中包含的内容为所有子类所共有的信息（其实就相当于三个子类的全局变量或者全局函数放到父类中，大家继承后都可以直接调用）：

Person.h：

#pragma once
#include<iostream>
#include<string>
#include<fstream>
#include<sstream>
#include<vector>
#include<map>
#include"Orders.h"using namespace std;
class Persons {public:string name;//姓名string password;//登录密码string filePath_student = "E:\\c++example\\0913 C++第七阶段\\机房预约系统0913\\机房预约系统0913\\student.txt";string filePath_manage = "E:\\c++example\\0913 C++第七阶段\\机房预约系统0913\\机房预约系统0913\\admin.txt";string filePath_teacher = "E:\\c++example\\0913 C++第七阶段\\机房预约系统0913\\机房预约系统0913\\teacher.txt";string filePath_comRoom = "E:\\c++example\\0913 C++第七阶段\\机房预约系统0913\\机房预约系统0913\\computerRoom.txt";string filePath_reserveFile = "E:\\c++example\\0913 C++第七阶段\\机房预约系统0913\\机房预约系统0913\\reserveFile.txt";Persons();~Persons();void controlPro();//学生、老师、管理员都有各自的功能和控制流程int getNum();//获取文件中的行数void showAllBooking(); //查看所有预约vector<Orders> saveToVector(string filePath);//把文件中的所有内容保存到一个vector容器中void pritnVector(vector<Orders>& v);//打印容器vector<Orders>& vvoid saveFile(vector<Orders>& v);//保存预约记录到文件中void changeStatus(int xuhao, int newStatus);//改变文件中第xuhao行记录的状态，并且保存到文件中bool makeSureLogIn(int num, string name, string password, string filePath);//登录验证---学生、教师、管理员void saveFile(int num, string name, string password, string filePath);//保存文件：管理员创建的学生/教师信息int strToInt(string str);//string->intstring outputStatus(string status);//输出预约状态
};

补充：
一、vector saveToVector(string filePath);
读取预约记录文件，把文件中的所有内容保存到一个vector容器中，有用到这个函数的地方有：
Person类中的查看所有预约函数、改变状态函数；
Managers类中的获取机房剩余容量函数；
Teachers类中的审核预约函数；
Students类中的查看我的预约、取消预约。
二、void saveFile(vector& v);
保存预约记录到文件中，
①在申请预约的时候一次只会保存一条预约记录到文件中，且不止一次调用此成员函数，所以ofs.open(filePath_reserveFile, ios::out| ios::app);
②但在修改预约状态的时候会将文件中所有预约状态保存到vector中，相当于重写整个预约状态的文件，所以ofs.open(filePath_reserveFile, ios::out );
因此在函数中先判断参数v的大小(v.size())是否大于1，
if (v.size() > 1) {②}else{①}
三、void changeStatus(int xuhao, int newStatus);
把文件中第xuhao行的预约记录状态改为newStatus，并且保存到文件中
修改状态包括将（审核中/已通过的）预约状态改为取消状态1->0;2->0 和将审核中的状态改为通过/未通过1->2;1->-1;，所以
//形参xuhao表示要修改的预约记录在文件中的第几行
//形参newStatus表示将预约状态改成什么（0取消、2通过、-1不通过）
四、bool makeSureLogIn(int num, string name, string password, string filePath);
登录验证—学生、教师、管理员：
形参分别是账号（学号、职工号）、用户名、密码、要验证的文件路径，在函数中对账号做个判断，是-1说明是管理员，因为管理员没有账号，所以直接输入-1
五、void saveFile(int num, string name, string password, string filePath);
保存文件：管理员创建的学生/教师信息
在Managers类中的添加账号有用到，参数里包括账号（学号、职工号）、用户名、密码、要保存到的文件路径，因为只会创建学生和教师信息，所以不涉及账号有可能为-1的情况
六、int strToInt(string str);
类型转换：string->int。读取文件时都是string类型，需要把类型转换成int型才方便使用
七、string outputStatus(string status);
输出预约状态：从文件中读到的是string型数字（0、1、2、-1），先转换成int型数字，再利用switch转换成string型预约状态（已取消、审核中、已通过、未通过）。

Person.cpp：

#include"Person.h"

3.预约记录类：class Orders

预约记录文件中保存七项内容，全部放到Orders类中：

Person.h：

#pragma once
#include<iostream>
#include<string>
#include<sstream>
#include<vector>using namespace std;class Orders {public:int xuhao;           //序号int zhouji;         //周几int shangwuxiawu;   //上午下午int xuehao;           //学号string xingming;    //姓名int jifanghao;      //机房号int yuyuezhuangtai;    //预约状态Orders();Orders(int xuhao,int zhouji,int shangwuxiawu,int xuehao,string name,int jifanghao,int status);//~Orders();//输出单条记录void printSingleOrder();
};

void printSingleOrder();
输出单条记录函数在Students类中的查看我的预约和Managers类中的获取机房剩余容量中有应用到。

Orders.cpp：

#include"Orders.h"
#include"Person.h"//这个不能少，因为会用到Person类

注意：Orders.cpp文件中要包含Person类的头文件，否则会报错！！！

4.管理员类：class Managers

Managers.h：

#pragma once
#include"Person.h"class Managers :public Persons {public:bool flag_writeoff = false;//是否注销登录Managers();~Managers();//管理员界面的流程控制 void controlPro();//管理员界面的菜单显示void showMenu();//注销登录void writeoff();//添加账号void addAccount();//查看所有账号void showAllAccount();//查看机房void showAllRoom();//获取机房剩余容量void getRemnant(string jifanghao,string jifnagrongliang);//清空预约void clearAllBooking();//添加账号时按学号查重、去重bool checkRepeat(int num,string filePath);//参数是用户输入的学号/职工号};

一、void addAccount();和bool checkRepeat(int num,string filePath);
添加账号时按学号查重、去重，参数是用户输入的学号/职工号和要查重的文件路径
二、void showAllRoom();和void getRemnant(string jifanghao,string jifnagrongliang);
查看机房容量的同时获取机房剩余容量，即要实时更新机房剩余容量，预约状态为已通过就把对应的机房容量减去一。

Managers.cpp：

#include"Managers.h"

5.学生类：class Students

Students.h：

#pragma once
#include"Person.h"using namespace std;class Students :public Persons {public:int num;//学号bool flag_writeoff;//是否注销登录Students();~Students();//学生界面的流程控制virtual void controlPro();//重写父类的虚函数//学生界面的菜单显示void showMenu();//注销登录void writeoff();//申请预约void applyBooking();//查看我的预约void showMyBooking();//查看所有预约//void showAllBooking();---写到父类中去，大家都能直接调用//取消预约void cancelBooking();
};

一、void applyBooking();//申请预约
每生成一条预约记录，就放到vector容器中进行保存。
二、void showMyBooking();//查看我的预约
遍历预约记录文件，判断每条记录的学号是否等于当前登录的学生学号，相等的就把单条预约记录输出。
三、void cancelBooking();//取消预约----------和Teachers类中的void checkBooking();//审核预约相类似
编程思想：
首先遍历预约记录文件，将审核状态为1和2(审核中/已通过)且学号为当前登录的学生学号的记录筛选出来从1开始计数（num_own）并把此行记录输出，
并且把当前记录的新序号num_own和原来的序号（即在文件中的行数）组成pair放到map容器中，
然后让用户输入要取消的记录序号，遍历map容器，将用户输入的数字和map容器中的m.first做比较，如果相等，就把对应的m.second和0（取消预约）传给changeStatus(it->second, 0);进行状态修改。
Teachers类中的void checkBooking();//审核预约
不同点有两处：审核状态为1(审核中) 的记录筛选出来，最后把m.second和2（已通过）/-1（未通过） 传给changeStatus(it->second, 2);进行状态修改。

Students.cpp：

#include"Students.h"

6.教师类：class Teachers

Teachers.h：

#pragma once
#include"Person.h"using namespace std;class Teachers :public Persons {public:int num;//职工号bool flag_writeoff;//是否注销登录Teachers();~Teachers();//教师界面的流程控制：void controlPro();//教师界面的菜单显示void showMenu();//注销登录void writeoff();//查看所有预约//void showAllBooking();//审核预约void checkBooking();};

void checkBooking();//审核预约
（见上面Students类的第三点void cancelBooking();//取消预约）

Teachers.cpp：

#include"Teachers.h"

补充：为什么Person类中的`vector<Orders>& saveToVector();`返回引用就会赋值失败？？？

即：
vector& saveToVector();//赋值失败
vector saveToVector();//赋值成功

先看一个测试程序：

#include<iostream>
#include"Person.h"//这个头文件不需要有，整个测试代码都是基于整个Person类的//测试返回值为vector<Orders> v：
int main() {Persons p;//创建Person类对象pvector<Orders> v2;v2 = p.saveToVector(p.filePath_reserveFile);//cout << "容器v2的大小为 " << v2.size() << endl;p.pritnVector(v2);//打印system("pause");return 0;
}

解释：main函数中的第3行（p.saveToVector()和p.filePath_reserveFile）和第5行（p.pritnVector(v2)）都是直接调用Person类中的成员变量或成员函数，所以第1行要创建Person类对象p。
其中vector Persons::saveToVector(string filePath) 的具体代码如下：

vector<Orders> Persons::saveToVector(string filePath) {//如果返回一个引用vector<Orders>&，就会赋值失败?????vector<Orders> v1;//存放文件中的所有预约记录
//①读取文件int num = 0;//文件中的人数ifstream ifs;ifs.open(filePath, ios::in);//这里可以直接写filePath_reserveFileif (!ifs.is_open()) {cout << "文件打开错误！" << endl;system("pause");system("cls");vector<Orders> v;return v;}string line;while (getline(ifs, line)) {//按行读取num++;vector<string> v;string subStr;stringstream ss;ss << line;ss.clear();//以防下面会重复利用sswhile (getline(ss, subStr, ' ')) {v.push_back(subStr);}
//②用当前行的内容构造一个Orders类对象int xuhao = strToInt(v[0]);int zhouji = strToInt(v[1]);int shangwuxiawu = strToInt(v[2]);int xuehao = strToInt(v[3]);string name = v[4];int jifanghao = strToInt(v[5]);int zhuangtai = strToInt(v[6]);Orders order1(xuhao, zhouji, shangwuxiawu, xuehao, name, jifanghao, zhuangtai);
//③把Orders类对象尾插进v1容器中v1.push_back(order1);}//cout << "文件中的预约记录数量：" << v1.size() << endl;if (num == 0)cout << "文件为空！" << endl;return v1;
}

最主要的是问题在于函数体的返回值：
vector<Orders>& saveToVector(); //赋值失败
vector<Orders> saveToVector(); //赋值成功

复习：
重新看
①C++核心编程的2、引用 + 4.2.2/4.2.3拷贝构造 + 4.3.2 this指针
②黑马程序员的C++课程P89-P94引用 + P108拷贝构造 + P115this指针
进行理解，另外在
③C++提高编程2的3.2.7 vector互换容器涉及到的匿名对象和这块内容相关。

总结：
1.先搞清楚拷贝构造和this指针：的概念和区别：
拷贝构造是构造函数的一种，函数名就是类名；
this指针是成员函数中要返回对象本身的时候return *this;

示例：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;class Animals {public:string name;//姓名int age;//年龄Animals() { name = " "; age = 0;  }Animals(string name, int age) {this->name = name;this->age = age;}
};class Person {public:int age;//默认构造/无参构造Person() { this->age = 0; };//有参构造Person(int age) {this->age = age;}//拷贝构造Person(const Person& p) {this->age = p.age;}//成员函数0---增加年龄void addAge0(int age) {this->age += age;}//成员函数1---增加年龄void addAge1(const Person& p) {this->age += p.age;}//成员函数2---增加年龄Person addAge2(const Person& p) {this->age += p.age;return *this;}//成员函数3---增加年龄Person& addAge3(const Person& p) {this->age += p.age;return *this;}//成员函数4---返回Animals类对象Animals saveToAnimals(string name,int age) {//这里只能是返回Animals，不能加引用，否则会报错Animals animal(name,age);return animal;}
};

main函数代码：

int main() {//默认构造Person p1;p1.age = 10;    cout << "p1.age = " << p1.age << endl;//10
//有参构造Person p2(11);    cout << "p2.age = " << p2.age << endl;//11
//拷贝构造Person p3(p1);    cout << "p3.age = " << p3.age << endl;//10cout << endl;
//成员函数0---增加年龄p1.addAge0(10);       cout << "p1.age = " << p1.age << endl;//10+10=20
//成员函数1---增加年龄p2.addAge1(p1);       cout << "p2.age = " << p2.age << endl;//11+20=31cout << endl;
//成员函数2---返回对象p1.age = 10;p3.age = 0;cout << "p3的地址为 " << &p3 << endl;//p3的地址为 00B3FA14Person p5 = p3.addAge2(p1);//cout << "p?的地址为 " << &(p3.addAge2(p1)) << endl;//没办法获取到匿名对象的地址，会报错！！！cout << "p5的地址为 " << &p5 << endl;//p5的地址为 00B3FA08cout << "p3.age = " << p3.age << endl;//10cout << "p?.age = " << p3.addAge2(p1).age << endl;//20cout << "p3.age = " << p3.age << endl;//20？？？cout << "p?.age = " << p3.addAge2(p1).addAge2(p1).age << endl;//20+10+10+10=50cout << "p3.age = " << p3.age << endl;//30？？？cout << "p?.age = " << p3.addAge2(p1).addAge2(p1).addAge2(p1).age << endl;//20+10+10+10=50cout << "p3.age = " << p3.age << endl;//30？？？cout << endl;
//成员函数3---返回引用p1.age = 10;p2.age = 0;cout << "p2的地址为 " << (int)&p2 << endl;//p2的地址为 00B3FA20Person p6 = p2.addAge3(p1);cout << "p?的地址为 " << (int)&(p2.addAge3(p1)) << endl;//p?的地址为 00B3FA20cout << "p6的地址为 " << (int)&p6 << endl;//p6的地址为 00B3F9FCcout << "p2.age = " << p2.age << endl;//10cout << "p?.age = " << p2.addAge3(p1).age << endl;//20cout << "p2.age = " << p2.age << endl;//20？？？cout << "p?.age = " << p2.addAge3(p1).addAge3(p1).age << endl;//20+10+10+10=50cout << "p2.age = " << p2.age << endl;//50？？？cout << "p?.age = " << p2.addAge3(p1).addAge3(p1).addAge3(p1).age << endl;//20+10+10+10=50cout << "p2.age = " << p2.age << endl;//50？？？cout << endl;//成员函数2和3混着用---共八种情况Person p4;//222p1.age = p2.age = 10;cout << "p?.age = " << p4.addAge2(p1).addAge2(p2).addAge2(p1).age << endl;//30cout << "p4.age = " << p4.age << endl;//10//223p1.age = p2.age = 10;  p4 = 0;cout << "p?.age = " << p4.addAge2(p1).addAge2(p2).addAge3(p1).age << endl;//30cout << "p4.age = " << p4.age << endl;//10//232p1.age = p2.age = 10;  p4 = 0;cout << "p?.age = " << p4.addAge2(p1).addAge3(p2).addAge2(p1).age << endl;//30cout << "p4.age = " << p4.age << endl;//10//233p1.age = p2.age = 10;  p4 = 0;cout << "p?.age = " << p4.addAge2(p1).addAge3(p2).addAge3(p1).age << endl;//30cout << "p4.age = " << p4.age << endl;//10cout << endl;//333p1.age = p2.age = 10;   p4 = 0;cout << "p?.age = " << p4.addAge3(p1).addAge3(p2).addAge3(p1).age << endl;//30cout << "p4.age = " << p4.age << endl;//30//332p1.age = p2.age = 10;  p4 = 0;cout << "p?.age = " << p4.addAge3(p1).addAge3(p2).addAge2(p1).age << endl;//30cout << "p4.age = " << p4.age << endl;//30//323p1.age = p2.age = 10;  p4 = 0;cout << "p?.age = " << p4.addAge3(p1).addAge2(p2).addAge3(p1).age << endl;//30cout << "p4.age = " << p4.age << endl;//20//322p1.age = p2.age = 10;  p4 = 0;cout << "p?.age = " << p4.addAge3(p1).addAge2(p2).addAge2(p1).age << endl;//30cout << "p4.age = " << p4.age << endl;//20//成员函数4---返回Animals类对象Person p8;Animals cat;cat = p8.saveToAnimals("咪咪",3);cout << "姓名：" << cat.name << "\t年龄：" << cat.age << endl;system("pause");return 0;
}

程序分析：
1、
如果返回值加了引用，那么返回的就是调用这个函数的对象本身；
如果返回值没加引用，返回的就是一个新的匿名对象。
可以通过下面的程序进行验证：
①没加引用：返回的匿名对象的地址没办法输出
//成员函数2—返回对象
p1.age = 10;
p3.age = 0;
cout << "p3的地址为 " << &p3 << endl;//p3的地址为 00B3FA14
Person p5 = p3.addAge2(p1);
//cout << "p?的地址为 " << &(p3.addAge2(p1)) << endl;//没办法获取到匿名对象的地址，会报错！！！
cout << "p5的地址为 " << &p5 << endl;//p5的地址为00B3FA08

②加了引用：返回的地址和p2的地址一模一样，说明返回的就是p2，而不是匿名对象
//成员函数3—返回引用
p1.age = 10;
p2.age = 0;
cout << "p2的地址为 " << (int)&p2 << endl;//p2的地址为 00B3FA206
Person p6 = p2.addAge3(p1);
cout << "p?的地址为 " << (int)&(p2.addAge3(p1)) << endl;//p?的地址为 00B3FA20
cout << "p6的地址为 " << (int)&p6 << endl;//p6的地址为 00B3F9FC

2、通过更直观的方式来说明加引用和不加引用的区别：
加引用3和不加引用2混着用：
加了引用就还是自己，不加引用就是新的匿名对象
(333 332 323 322)：
(222 223 232 233)：

3、机房预约系统中的问题
vector<Orders> saveToVector();//不能加引用，否则会报错
其实是调用Person类中的成员方法saveToVector();，但返回的是另一个类Vector类的对象vector<Orders>，
这和上面的程序事例Person& addAge3(const Person& p)不一样，上面是Person类对象调用Person类成员函数addAge3(const Person& p)，返回的也是Person类，这时可以返回一个类对象Person addAge2(){}，也可以返回一个引用Person& addAge3(){}。

//成员函数4—返回Animals类对象
Person p8;
Animals cat;
cat = p8.saveToAnimals(“咪咪”,3);
//调用Person类的saveToAnimals(),返回Animals类对象
cout << “姓名：” << cat.name << “\t年龄：” << cat.age << endl;