实验六

任务一：

#pragma once
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <string>
struct Contestant {
    long   id;              // 学号
    std::string name;       // 姓名
    std::string major;      // 专业
    int    solved;          // 解题数
    int    penalty;         // 总罚时
};
// 重载<<
 // 要求：姓名/专业里不含空白符
inline std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const Contestant& c) {
    out << std::left;
    out << std::setw(15) << c.id
        << std::setw(15) << c.name
        << std::setw(15) << c.major
        << std::setw(10) << c.solved
        << std::setw(10) << c.penalty;
    return out;
}
// 重载>>
inline std::istream& operator>>(std::istream& in, Contestant& c) {
    in >> c.id >> c.name >> c.major >> c.solved >> c.penalty;
    return in;
}

#pragma once
#include <fstream>
#include <iostream>
#include <stdexcept>
#include <string>
#include <vector>
#include "contestant.hpp"
// ACM 排序规则：先按解题数降序，再按罚时升序
inline bool cmp_by_solve(const Contestant& a, const Contestant& b) {
    if (a.solved != b.solved)
        return a.solved > b.solved;

    return a.penalty < b.penalty;
}
// 将结果写至任意输出流
inline void write(std::ostream& os, const std::vector<Contestant>& v) {
    for (const auto& x : v)
        os << x << '\n';
}
// 将结果打印到屏幕
inline void print(const std::vector<Contestant>& v) {
    write(std::cout, v);
}
// 将结果保存到文件
inline void save(const std::string& filename, const std::vector<Contestant>& v) {
    std::ofstream os(filename);
    if (!os)
        throw std::runtime_error("fail to open " + filename);
    write(os, v);
}
// 从文件读取信息（跳过标题行）
inline std::vector<Contestant> load(const std::string& filename) {
    std::ifstream is(filename);
    if (!is)
        throw std::runtime_error("fail to open " + filename);
    std::string line;
    std::getline(is, line);          // 跳过标题
    std::vector<Contestant> v;
    Contestant t;
    int seq;
    while (is >> seq >> t)
        v.push_back(t);

    return v;
}

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <stdexcept>
#include <vector>
#include "contestant.hpp"
#include "utils.hpp"
const std::string in_file = "./data1.txt";
const std::string out_file = "./ans1.txt";
void app() {
    std::vector<Contestant> contestants;
    try {
        contestants = load(in_file);
        std::sort(contestants.begin(), contestants.end(), cmp_by_solve);
        print(contestants);
        save(out_file, contestants);
    }
    catch (const std::exception& e) {
        std::cerr << e.what() << '\n';
        return;
    }
}
int main() {
    app();
}

问题一：

（1）std::ostream 是C++标准库中所有输出流类的基类，std::cout\std::ofstream都继承自 std::ostream

(2) 不需要

问题二：

（1）第一处是当无法打开文件时

(2)异常被 app() 函数中的 try-catch 块捕获，并提前返回，不再执行后续代码

（3） 可以，功能、性能、结果都一致。

（4）遇到空白行时，operator>> 会读取失败，流状态变为 fail，循环不会立即终止，会继续尝试读取，直到文件结束，读取失败的数据也可能被录入，导致数据错误

任务二：

#pragma once
#include <iostream>
#include <string>
class Student {
public:
    Student() = default;
    ~Student() = default;

    const std::string get_major() const;
    int get_grade() const;
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Student& s);
    friend std::istream& operator>>(std::istream& is, Student& s);
private:
    int id;
    std::string  name;
    std::string  major;
    int          grade;  // 0-100
};

 #pragma once
 #include <string>
 #include <vector>
 #include "student.hpp"
 class StuMgr {
 public:
    void load(const std::string& file);  // 加载数据文件（空格分隔）
    void sort();                         // 排序: 按专业字典序升序、同专业分数降序
    void print() const;                  // 打印到屏幕
    void save(const std::string& file) const; // 保存到文件
private:
    void write(std::ostream &os) const;  // 把数据写到任意输出流
private:
    std::vector<Student> students;
 };

#include<iostream>
#include<vector>
#include<fstream>
#include<algorithm>
#include<string>
#include"stumgr.hpp"

void StuMgr::load(const std::string& file) {
    std::ifstream is(file);
    if (!is) {
        throw std::runtime_error("fail to open" + file);
    }
    std::string line;
    std::getline(is, line);
    Student s;
    while (is >> s) {
        students.push_back(s);
    }

}

void StuMgr::sort() {
    std::sort(students.begin(), students.end(), [](const Student& a, const Student& b) {
        if (a.get_major() != b.get_major()) {
            return a.get_major() < b.get_major();
        }
        else {
            return a.get_grade() > b.get_grade(); 
        }
    });
}

void StuMgr::print() const {
    for (const auto& s : students) {
        std::cout << s<< std::endl;
    }
};

void StuMgr::save(const std::string& file) const {
    std::ofstream os(file);
    if (!os)
        throw std::runtime_error("fail to open " + file);
    write(os);
}

void StuMgr::write(std::ostream& os) const {
    for (const auto& s : students)
        os << s << std::endl;
};

#include <iostream>
#include <limits>
#include <string>
#include "stumgr.hpp"
const std::string in_file = "./data.txt";
const std::string out_file = "./ans.txt";
void menu() {
    std::cout << "\n**********简易应用**********\n"
        "1. 加载文件\n"
        "2. 排序\n"
        "3. 打印到屏幕\n"
        "4. 保存到文件\n"
        "5. 退出\n"
        "请选择：";
}
void app() {
    StuMgr mgr;
    while (true) {
        menu();
        int choice;
        std::cin >> choice;
        try {
            switch (choice) {
            case 1: mgr.load(in_file);
                std::cout << "加载成功\n"; break;
            case 2: mgr.sort();
                std::cout << "排序已完成\n"; break;
            case 3: mgr.print();
                std::cout << "打印已完成\n"; break;
            case 4: mgr.save(out_file);
                std::cout << "导出成功\n"; break;
            case 5: return;
            default: std::cout << "不合法输入\n";
            }
        }
        catch (const std::exception& e) {
            std::cout << "Error: " << e.what() << '\n';
        }
    }
}
int main() {
    app();
}