C 語言實戰專案：學生成績管理系統（鏈表 + 檔案 I/O + 排序）

專案概覽

功能完整的控制台學生成績管理系統，核心技術點：

• 單向鏈表動態管理學生記錄（增刪改查）
• 二進制/文本檔案持久化（啟動載入、退出/手動儲存）
• 選擇排序支援多欄位排序（學號、各科成績、平均、總分）
• 模組化設計：main.c、students.h/c、store.h/c

系統架構

main.c          → 選單迴路、指令分派
students.h/c    → 核心業務邏輯（鏈表操作、排序、查詢）
store.h/c       → 檔案讀寫持久化

核心資料結構

// students.h
typedef struct Student {
    unsigned long id;      // 學號
    char name[10];         // 姓名
    float chinese, math, english;
    double total;          // 總分
    float average;         // 平均
    struct Student* next;  // 單向鏈表
} STU;

// 巨集：安全分配節點
#define ASK_STU(p) do { \
    p = (STU*)malloc(sizeof(STU)); \
    if (!p) { printf("malloc failed!\n"); exit(1); } \
} while(0)

關鍵模組實作精要

1. 排序：選擇排序泛化多欄位

// students.c
STU* select_sort(STU* head, char flag) {
    STU *p, *q, *s, *t, *h = malloc(sizeof(STU));
    h->next = head; p = h;

    while (p->next && p->next->next) {
        for (s = p, q = p->next; q->next; q = q->next) {
            bool less = false;
            switch (flag) {
                case '1': less = q->next->id < s->next->id; break;
                case '2': less = q->next->chinese < s->next->chinese; break;
                case '3': less = q->next->math < s->next->math; break;
                case '4': less = q->next->english < s->next->english; break;
                case '5': less = q->next->average < s->next->average; break;
            }
            if (less) s = q;
        }
        if (s != p) {  // 找到更小者，換到 p 後面
            t = s->next;
            s->next = t->next;
            t->next = p->next;
            p->next = t;
        }
        p = p->next;
    }
    head = h->next; free(h);
    return head;
}

2. 檔案持久化：文本格式便於除錯

// store.c
#define FILE_NAME "students.dat"

void save_student(STU* head) {
    FILE* fp = fopen(FILE_NAME, "w");
    for (STU* p = head; p; p = p->next) {
        fprintf(fp, "%lu %s %.1f %.1f %.1f %.1f %.1f\n",
                p->id, p->name, p->chinese, p->math, p->english,
                p->total, p->average);
    }
    fclose(fp);
    printf("Saved.\n");
}

STU* init_student(STU* head) {
    FILE* fp = fopen(FILE_NAME, "r");
    if (!fp) return NULL;  // 首次執行無檔案

    STU *tail = NULL, *newNode;
    while (1) {
        ASK_STU(newNode);
        int cnt = fscanf(fp, "%lu %s %f %f %f %lf %f",
                         &newNode->id, newNode->name,
                         &newNode->chinese, &newNode->math, &newNode->english,
                         &newNode->total, &newNode->average);
        if (cnt != 7) { free(newNode); break; }
        newNode->next = NULL;
        if (!head) head = tail = newNode;
        else { tail->next = newNode; tail = newNode; }
    }
    fclose(fp);
    return head;
}

3. 主選單與指令分派

// main.c
int main() {
    int cmd, initFlag = 0;
    while (1) {
        cmd = select_menu();  // 顯示選單、讀取鍵盤
        handle_menu(cmd, &initFlag);
    }
}

void handle_menu(int cmd, int* initFlag) {
    static STU* head = NULL;
    if (!*initFlag) { head = init_student(head); *initFlag = 1; }

    switch (cmd) {
        case '0': save_student(head); exit(0);
        case '1': head = add_student(head); break;
        case '2': head = del_student(head); break;
        case '3': modify_student(head); break;
        case '4': search_student(head); break;
        case '5': head = display_student(head); break;
        case '6': save_student(head); break;
    }
}

功能展示（文字版）

**************************************************************
            學生管理系統
  1:添加學生信息   2:刪除學生信息
  3:修改學生信息   4:查詢學生信息
  5:查看學生信息   6:保存
  0:退出
**************************************************************
請選擇: 1
請輸入學生學號: 2023001
請輸入學生名字: 張三
請輸入該學生英語成績: 85.5
請輸入該學生數學成績: 92.0
請輸入該學生語文成績: 78.0
添加成功，自動按學號排序。

學號     姓名   語文  數學  英文  平均分 總分
2023001  張三   78.0  92.0  85.5  85.2   255.5

專案亮點與改進方向

編譯與執行

# GCC
gcc main.c students.c store.c -o student_mgmt
./student_mgmt

# MSVC (Developer Command Prompt)
cl main.c students.c store.c /Fe:student_mgmt.exe
student_mgmt.exe

總結

本專案串聯了 C 語言核心技能：指標、結構體、動態記憶體、鏈表、檔案 I/O、排序、模組化設計。從零打造一個可執行的管理系統，是從「語法學習」邁向「工程思維」的關鍵一步。後續可延伸 C++ 重構（RAII、STL、類別封裝）、GUI 介面、資料庫整合等方向。