第 22 讲 · 综合项目（一）：学生成绩管理

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本节课目标

用两节课做完第一阶段的压轴项目——学生成绩管理系统。今天先搭骨架：设计数据结构、写出能反复操作的菜单循环、实现添加和显示全部两个功能，跑出一个真能用的程序。

开场

这次做一个“完整的软件”

📖 理论讲解

和前面的实战有什么不一样

前面每次实战，程序都是从头跑到尾就结束：算一次、猜一局、统计一遍。这次不一样——它会一直等着你下命令，你想添加就添加、想查看就查看，直到你主动选择退出。这就是绝大多数真实软件的工作方式。

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最终效果预览

运行效果 TEXT

===== 学生成绩管理系统 =====
1. 添加学生
2. 显示全部
3. 查找学生
4. 删除学生
5. 成绩统计
0. 退出
请选择：

两节课后，这六个功能会全部可用。今天先完成 1、2、0 三项，其余的下节课补齐。

第一步

设计：先想清楚数据放在哪

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写代码之前，先定数据结构

做稍大的程序，第一件事不是急着敲代码，而是想清楚： 这个程序要管理什么数据？用什么装？ 想明白这个，后面的功能全都围着它转。

data_design.cpp CPP

struct Student {
    std::string name;   // 姓名
    int score;          // 分数
};

// 全班学生都装在这里，长度随添加而增长
std::vector<Student> students;

✅

为什么是 vector<Student>

学生人数不确定（随时可以添加）——所以用 vector 不用数组； 姓名和分数属于同一个人——所以用 struct 打包，不用两个平行容器。这两个决定，正是第 16 讲和第 19 讲的直接应用。

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功能清单

再列清楚要做哪些功能，每个功能对应一个函数：

功能	函数	本节完成？
显示菜单	printMenu	是
添加学生	addStudent	是
显示全部	printAll	是
查找学生	findStudent	下节课
删除学生	removeStudent	下节课
成绩统计	showStats	下节课

第二步

搭菜单循环：程序的骨架

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一个不肯结束的 while

菜单的核心是一个 while (true) 死循环：每轮打印菜单、读取选择、执行对应功能，然后回到循环开头再来一遍。只有用户选了退出，才 break 跳出去。

menu_loop.cpp CPP

#include <iostream>

void printMenu() {
    std::cout << "===== 学生成绩管理系统 =====" << std::endl;
    std::cout << "1. 添加学生" << std::endl;
    std::cout << "2. 显示全部" << std::endl;
    std::cout << "0. 退出" << std::endl;
    std::cout << "请选择：";
}

int main() {
    while (true) {
        printMenu();

        int choice;
        std::cin >> choice;

        if (choice == 1) {
            std::cout << "（这里以后放添加功能）" << std::endl;
        } else if (choice == 2) {
            std::cout << "（这里以后放显示功能）" << std::endl;
        } else if (choice == 0) {
            std::cout << "再见！" << std::endl;
            break;
        } else {
            std::cout << "无效选项，请重新输入。" << std::endl;
        }
    }
    return 0;
}

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这次的死循环是故意的

第 8 讲把 while (true) 当成要避免的 bug 讲过。但那是忘了写更新条件造成的意外死循环；这里的 while (true) 是有意为之—— 因为我们确实希望它一直转下去，并且已经安排好了 break 这个出口。 关键区别在于：有没有一条明确的退路。

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先搭空架子，再填功能

注意现在两个功能分支里只是打印一句占位文字。这样做的好处是： 可以立刻运行、立刻验证菜单本身是对的—— 选 1 有反应、选 0 能退出、乱输有提示。骨架确认没问题，再往里填真功能，出了错也知道是新填的部分的问题。

⚡ 动手实操约 10 分钟

先把空菜单跑起来

把 menu_loop.cpp 完整敲出来运行，逐项确认：

输入 1、2，各自打印对应的占位文字，然后菜单再次出现。
输入 9 这种没有的选项，提示无效，菜单再次出现。
输入 0，打印再见并真的退出程序。

这三条都通过，说明骨架是稳的。

第三步

实现添加功能

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填好一个 Student，塞进容器

添加功能要修改 students，所以参数必须用引用 &——这里如果忘了写，添加会“看起来成功”但数据一个都存不下来：

add_student.cpp CPP

void addStudent(std::vector<Student>& students) {
    Student s;

    std::cout << "请输入姓名：";
    std::cin >> s.name;
    std::cout << "请输入分数：";
    std::cin >> s.score;

    students.push_back(s);
    std::cout << "添加成功！当前共 " << students.size() << " 名学生。" << std::endl;
}

⚠️

漏掉 & 是本项目最容易犯的错

第 20 讲专门强调过这个坑。如果添加完再选“显示全部”却什么都没有， 第一个要检查的就是这里的 &。

第四步

实现显示全部

📖 理论讲解

别忘了“一个都没有”的情况

显示功能只读数据，所以用 const &。但要多考虑一步：如果一个学生都还没添加，直接打印表头会很奇怪—— 应该给一句友好的提示，然后提前 return：

print_all.cpp CPP

void printAll(const std::vector<Student>& students) {
    if (students.empty()) {
        std::cout << "还没有任何学生记录。" << std::endl;
        return;
    }

    std::cout << "姓名\t分数" << std::endl;
    std::cout << "----------------" << std::endl;
    for (int i = 0; i < students.size(); i++) {
        std::cout << students[i].name << "\t" << students[i].score << std::endl;
    }
    std::cout << "共 " << students.size() << " 名学生。" << std::endl;
}

💡

students.empty() 是什么

vector 自带的一个小工具，容器为空时返回 true。写 students.size() == 0 效果完全一样，但 .empty() 读起来更直白。

✅

提前 return，又见老朋友

第 12 讲学过的提前 return：先处理掉特殊情况，早早退出，后面的正常逻辑就不用再操心这种意外了。这是让函数保持清爽的常用手法。

实现

拼起来：本节完整代码

student_manager_v1.cpp CPP

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>

struct Student {
    std::string name;
    int score;
};

// ── 界面 ──────────────────────────────
void printMenu() {
    std::cout << std::endl;
    std::cout << "===== 学生成绩管理系统 =====" << std::endl;
    std::cout << "1. 添加学生" << std::endl;
    std::cout << "2. 显示全部" << std::endl;
    std::cout << "0. 退出" << std::endl;
    std::cout << "请选择：";
}

// ── 功能 ──────────────────────────────
void addStudent(std::vector<Student>& students) {
    Student s;
    std::cout << "请输入姓名：";
    std::cin >> s.name;
    std::cout << "请输入分数：";
    std::cin >> s.score;
    students.push_back(s);
    std::cout << "添加成功！当前共 " << students.size() << " 名学生。" << std::endl;
}

void printAll(const std::vector<Student>& students) {
    if (students.empty()) {
        std::cout << "还没有任何学生记录。" << std::endl;
        return;
    }
    std::cout << "姓名\t分数" << std::endl;
    std::cout << "----------------" << std::endl;
    for (int i = 0; i < students.size(); i++) {
        std::cout << students[i].name << "\t" << students[i].score << std::endl;
    }
    std::cout << "共 " << students.size() << " 名学生。" << std::endl;
}

// ── 主流程 ────────────────────────────
int main() {
    std::vector<Student> students;

    while (true) {
        printMenu();

        int choice;
        std::cin >> choice;

        if (choice == 1) {
            addStudent(students);
        } else if (choice == 2) {
            printAll(students);
        } else if (choice == 0) {
            std::cout << "再见！" << std::endl;
            break;
        } else {
            std::cout << "无效选项，请重新输入。" << std::endl;
        }
    }

    return 0;
}

✅

留意这个结构

代码分成了三段：界面（printMenu）、功能（addStudent、printAll）、主流程（main）。 main 里没有一行具体业务逻辑，只负责把用户的选择转交给对应的函数。

这样组织的好处，下节课会非常明显：新增三个功能，只要写三个新函数，再在 main 的分支里各加一行——已经写好的部分完全不用动。

测试

验证今天的成果

⚡ 动手实操约 15 分钟

按剧本走一遍

把完整代码跑起来，严格按下面的顺序操作，确认每步的表现：

操作	期望表现
一上来就选 2	提示还没有任何学生记录
选 1，添加“小明 90”	提示添加成功，当前共 1 名
选 2	表格里出现小明 90
再选 1，添加“小红 85”	提示当前共 2 名
选 2	两个人都在，共 2 名
选 7	提示无效选项
选 0	打印再见并退出

⚠️

最关键的一步

“添加两个人后，选 2 能看到两个人”——这一条如果不通过，八成是 addStudent 的参数漏了 &。

拓展

有余力可以先做

练习 22-1

添加时校验分数

在 addStudent 里加上校验：分数必须在 0~100 之间，否则提示重新输入，直到合法为止。

提示：第 8 讲的输入校验 while 循环，原样搬过来。

练习 22-2

显示时带上序号

让 printAll 在每行前面加上序号（1、2、3……），方便用户指认。

提示：下标 i 从 0 开始，序号打印 i + 1。

练习 22-3

顺便显示等级

把第 21 讲写过的 gradeOf 函数搬进这个项目，让 printAll 多输出一列等级。

收尾

小结

📖 理论讲解

今天完成了什么

做的事	用到的知识
设计数据结构	`struct` + `vector`
搭菜单循环	`while (true)` + `break`
分发用户选择	`if / else if` 多分支
添加学生	引用参数 `&` + `push_back`
显示全部	`const &` + 遍历 + 提前 `return`

更重要的是这个做项目的顺序：先定数据 → 再搭骨架 → 验证骨架 → 逐个填功能，每填一个就验证一次。

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下节课预告

下节课补齐查找、删除、统计三个功能。查找要遍历比对姓名，删除要学一个新的 vector 用法，统计则是把第 18 讲的总分、平均分、最高分搬进来。最后整体联调，修掉遗留 bug。