C++ 大作業：學籍管理系統 - 專案規格與架構設計

專案概述

開發一套基於控制台的學生學籍管理系統，實現學生資料的增刪改查、課程成績管理、統計報表等核心功能，採用 C++ 面向對象設計，資料持久化至本地檔案。

功能需求清單

核心類別設計

// 實體類
class Student { string id, name, gender, clazz; Date dob; string phone; };
class Course  { string id, name, teacher; int credit; TimeSlot slot; };
class Grade   { string stuId, courseId; double score; };

// 管理類（單例或服務層）
class StudentService {
    map students; // 學號索引
    void load(); void save();
    bool add(Student); bool remove(id); bool update(Student);
    Student* find(id); vector findByClass(clazz);
};
// CourseService, GradeService 類似

// 主控制器
class Application {
    StudentService stuSvc;
    CourseService  couSvc;
    GradeService   grdSvc;
    void runMainMenu();
    void runStudentMenu();
    // ...
};

資料儲存策略

• 文字檔 (CSV/JSON)：人眼可讀、易除錯、適合中小資料量
• 二進位序列化：讀寫快、體積小、適合大資料量
• SQLite 嵌入式資料庫：支援 SQL 查詢、事務、並發、最推薦

教學作業建議先用 CSV 實現，後期可遷移至 SQLite。

介面設計原則

1. 主選單數字鍵導航，清晰分層
2. 輸入驗證（學號格式、日期合法、分數範圍）
3. 錯誤訊息友善、操作可撤銷（如刪除前確認）
4. 分頁顯示長列表

進階加分項

• 多使用者角色（管理員/教師/學生）+ 登入驗證
• 圖形介面（Qt / wxWidgets / Dear ImGui）
• 單元測試（GoogleTest）覆蓋核心邏輯
• 程式碼規範（.clang-format、cpplint）與 CI/CD

專案結構建議

student_system/
├── CMakeLists.txt
├── src/
│   ├── main.cpp
│   ├── model/          # 實體類
│   ├── service/        # 業務邏輯
│   ├── dao/            # 資料存取
│   └── ui/             # 控制台介面
├── data/               # 資料檔
├── test/               # 單元測試
└── docs/               # 設計文檔