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1、设计题目：学生成绩管理系统院系:电子工程系班级：电嵌Q0941实验人：赵婷婷学号：091602009 实验指导老师:李俊目录一。 课程设计任务书-3二。 内容提要-4三。 正文-51.设计目的-52.总体设计-53。详细设计-64。调试与测试-135.源码和运行结果-13四. 参考文献-35五. 课程设计体会-35嵌入式程序课程设计任务书一、题目：学生成绩管理系统设计二、内容与要求学生成绩信息包括：学期,学号，班别,姓名,四门课程成绩（语文、数学、英语和计算机)等。主要功能：（1） 能按学期、按班级完成对学生成绩的录入、修改(2） 能按班级统计学生的成绩，求学生的总分及平均分(3） 能查询学生
2、成绩，不及格科目及学生名单（4） 能按班级输出学生的成绩单要求：使用二进制文件方式存储数据、三、地点：实验2号楼4层硬件实验室四、时间安排：第6-18周星期五的12节五、班级与指导老师：电嵌Q0941班；指导教师：李俊六、参考资料 (自己补充）内容提要学生成绩管理系统可以说是每个教育单位的得力助手，它利用计算机对学生成绩进行统一管理，实现学生成绩信息管理工作流程的系统化、规范化和自动化，提高了广大教师的工作效率。该设计报告围绕学生成绩管理系统的源代码,展开一系列丰富的功能介绍和操作细节。其功能主要有五大板块组成:输入记录模块、查询记录模块、更新记录模块、统计记录模块和输出记录模块。每一功能模块
3、中又包含一系列具体功能，如：从文件读入或从键盘输入学生的基本信息,按学号或者姓名查找已存在的记录，对存在的记录进行修改、删除、插入、排序，统计所有学生信息中的最高分、不及格人数等，基本上涵盖了学生成绩管理系统所应该具备的基本操作.为了使广大读者对该系统有更好的了解,此报告还列举出了程序代码中的一系列具体函数以及它的作用及功能。下面列举源代码中的部分函数：1) printheader（ )函数原型：void printheader（ )该函数用于在以表格形式显示学生记录时,打印输出表头信息。2） stringinput( )函数原型：void stringinput（char t,int len
4、s，char *notice）该函数用于输入字符串，并进行字符串长度验证。T用于保存输入的字符串,因为是以指针形式传递的,所以t相当于该函数的返回值。3） Disp( ）函数原型:void Disp（link l）该函数用于显示单链表l中存储学生的记录,内容为student结构中定义的内容。4） Add（ )函数原型：void Add（link l）该函数用于在单链表l中增加学生记录的节点。整个分析过程可在后面内容中详细了解，这里仅列举几个提供说明。该报告同时含有源代码的运行结果以及调试和出错分析.由于时间、经验及水平的原因，报告中难免有不足和错误之处，敬请批评指正。一设计目的本程序旨在训练读
5、者的基本编程能力,了解管理信息开发系统的开发流程，熟悉C语言的文件和单链表的各种基本操作。本程序中设计结构体、单链表、文件等方面的知识。通过本程序的训练，使读者能对C语言的文件操作有一个更深刻的了解，掌握利用单链表存储结构实现对学生成绩管理的原理,为进一步开发出高质量的信息管理系统打下坚实的基础。二. 总体设计 此成绩管理系统主要利用单链表实现，它有如下五大功能模块组成。其功能模块图如下所示。(1)输入记录模块。输入记录模块主要完成将数据存入单链表的工作中。在此成绩管理系统中，记录可以从以二进制形式存储的数据文件中读入,也可从键盘逐个输入学生记录。学生记录由学生的基本信息和成绩信息字段组成.当
6、从数据文件中读入记录时,它就是在以记录为单位存储的数据文件中，将记录逐条复制到单链表中.(2)查询记录模块。查询记录模块主要完成在单链表中查找满足相关条件的学生记录。在此成绩管理系统中，用户可以按照学生的学号获姓名在单链表中进行查找。若找到该学生的记录，则返回指向该学生的记录的指针。否则,返回一个值为NULL的空指针，并打印出未找到该学生记录的信息。(3)更新记录模块。更新记录模块主要完成对学生记录的维护。在此成绩管理系统中,它实现了对学生记录的修改、删除、插入和排序操作。一般而言,系统进行着修操作后，需要将修改的数据存入原数据文件。（4）统计记录模块.统计记录模块主要完成对个门功课最高分和不
7、及格人数的统计.(5)输出记录模块.输出记录模块主要完成两个任务.第一，它实现对学生记录的存盘操作，即将单链表中的各节点中存储的学生记录信息写入数据文件中。第二，它实现将单链表中的学生记录信息以表格的形式在屏幕上打印出来。学生成绩管理系统输出至屏幕输出至文件各科最高分和不及格人数统计排序记录按姓名查询按学号查询从键盘输入从文件读入插入记录删除记录修改记录更新记录模块统计记录模块查询记录模块输出记录模块输入记录模块三。 详细设计1.主控main()函数执行流程 本成绩管理系统执行流程如图所示.它先以可读写的方式打开数据文件，此文件默认为“c:student，若干文件不存在，则新建此文件.当打开文
8、件操作成功后，从文件中一次读出一条记录，添加到新建的单链表中，然后执行显示主菜单和进入主循环操作，进行按键判断. 在判断键值时，有效的输入为0至9之间的任意数值，其他输入都视为错误按键。若输入为0（即变量select=0）,它会继续判断是否在对记录进行更新操作之后进行了存盘操作，若未存盘，则全局变量saveflag=1,系统会提示用户是否需要进行存盘操作，用户输入Y或y，系统会进行存盘操作。最后，系统执行推出成绩管理系统操作。开始以可读写的方式打开一 个数据文件调用menu()菜单函数将此文件的内容读出，并存入一个新的单链表中进入while()循环输入【09】中的一个数值，选择相应操作输入是否
9、为0？是否已对修改进行存盘？ 是否是判断键值，调用响应函数，完成相应功能否调用Save()函数，进行写文件操作结束若选择1，则调用Add()函数，执行增加学生记录操作；若选择2，则调用Del（）函数，执行删除学生记录操作；若选择3，则调用Qur（）函数，执行查询学生记录操作;若选择4，则调用Modify（0函数,执行修改学生记录操作；若选择5，则调用Insert（)函数，执行插入学生记录操作；若选择6，则调用Tongji()函数，执行统计学生记录操作；若选择7，则调用Sort（）函数，执行按降序排序学生记录的操作；若选择8，则调用Save(）函数，执行将学生记录存入磁盘中的数据文件的操作;若选
10、择9，则调用Disp（)函数，执行将学生记录以表格形式打印输出至屏幕的操作；若输入为09之外的值，则调用Wrong(）函数,给出按键错误的提示.2。输入记录模块输入记录模块主要实现将数据存入单链表中.这部分的操作较为简单。当从数据文件中读出记录时，它调用fread（p,sizeof（Node）,1，fp)文件读取函数,执行一次从文件中读取一条学生成绩记录信息存入指针变量P所指向节点中的操作，并且这个操作在main（)中执行,即当成绩管理系统进入显示菜单界面时，该操作已经执行了。若该文件中没有数据，系统会提示单链表为空，没有任何学生记录可操作，此时，用户应选择1,调用Add(1)函数，进行学生记
11、录的输入，即完成在单链表1中添加节点的操作。3.查询记录模块查询记录模块主要实现了在单链表中按学号或姓名查找满足相关条件的学生记录。在查询函数Qur(1）中，1为指向保存了学生成绩信息的单链表的首地址的指针变量。为了遵循模块化编程的原则，我们将在单链表中进行的指针定位操作设计成了一个单独的函数Node* Locate（Link 1,char findmess，char nameornum），参数findmess保存到要查找的具体内容，nameornum保存要查找的字段（值为字符串类型的num或者name),若找到该记录，则返回指向该节点的指针；否则，返回一个空指针。4.更新记录模块此模块主要实
12、现了对学生记录的修改、删除、插入和排序操作.因为学生记录是以单链表的结构形式存储的，所以这些操作都在单链表中完成.下面分别介绍这四个功能模块。1） 修改记录修改记录操作需要对单链表中目标节点的数据域中的值进行修改，它分两步完成.第一步，输入要修改的学号，输入后调用定位函数Locate(）在单链表中逐个对节点数据域中学好字段的值进行比较，直到找到该学好的学生记录；第二步，若找到该学生记录，修改除学号之外的各字段的值，并将存盘标记变量saveflag置1，表示已经对记录进行了修改,但还未执行存盘操作。2） 删除记录删除记录操作完成删除制定学号或姓名的学生记录，它也分两步完成.第一步，输入要删除的学
13、号或姓名，输入后调用定位函数Locate（)在单链表中逐个对节点数据域中的学号或姓名字段的值进行比较,知道找到该学号或姓名的记录，返回指向该学生记录的节点指针；第二步，若找到该学生记录，将该学生记录所在节点的前驱节点的指针域指向目标节点后的后继节点.3） 插入记录插入学生记录操作完成在制定学号的随后位置插入新的学生记录。首先，它要求用户输入某个学生的学号，新的记录将插入在该学生记录之后；然后,提示用户输入一条新的学生记录的信息，这些信息保存在新节点的数据域中；最后,将该节点插入在指定位置学号之后。它的就具体插入执行过程如图6.3所示，图中q为位置学号所在节点的指针变量，其中，p为q所指节点的后
14、继节点的指针变量，qnext=p,指针变量i指向新记录所在的节点，为插入节点i，依次执行的操作为：i-next=qnext；q-next=i。4） 排序记录有关排序的算法有很多,如冒泡排序、插入排序等.针对单链表结构的特点,我们用插入排序算法实现按总分的从高到低对学生记录进行排序，排序完成之后，即可按顺序给名次字段赋值。在单链表中,实现插入排序的基本步骤如下。（1） 新建一个单链表1，用来保存排序结果,其初始值为待排序单链表中的头节点。（2） 从待排序链表中取出下一个节点，将其总分字段值与单链表1中的各节点中总分字段的值进行比较，知道在链表1中找到总分小于它的节点。若找到如此节点，系统将待排序
15、链表中取出的节点插入此节点前，作为其前驱。否则,将取出的节点放在单链表1的尾部。（3） 重复第（2）步,知道从待排序链表取出的节点的指针域为NULL，即此节点为链表的尾部节点，排序完成5.统计记录模块该模块的实现比较简单，它主要通过循环读取指针变量p所指的当前节点的数据域中各字段的值，并对各个成绩字段进行逐个判断的形式，完成单科成绩最高分学生的查找和各科不及格人数的统计.6。输出记录模块当把记录输出至文件时，调用fwrite(p,sizeof(Node），1,fp）函数，将p指针所指节点中的各字段值，写入文件指针fp所指的文件。当把记录输出值屏幕时,调用void Disp(Link l)函数，
16、将单链表1中存储的学生记录信息以表格的形式在屏幕上打印出来。7. 数据结构设计学生成绩信息结构体typedef struct student char num10； /保存学号 char name15； /保存姓名 int cgrade; /保存C语言成绩 int mgrade; /保存数学成绩int egrade； /保存英语成绩int total； /保存总分float ave; /保存平均分int mingci; /保存名次;单链表node结构体typedef struct nodestruct student data； struct node *next; Node,*Link; 这
17、里定义了一个单链表的结构，结构标记为node,data为student结构类型的数据，作为单链表结构中的数据域,next为单链表中的指针域,用来存储其直接后继节点的地址。Node为node类型的结构变量，Link为node类型的指针变量。具体函数功能描述1）printheader（)函数原型：void printheader（)printheader()函数用于在以表格形式显示学生记录时，打印输出表头信息。2）printdata(）函数原型：void printdata(Node *pp)printdata（)函数用于以表格形式显示学生记录时,打印输出单链表pp中的学生信息。3）stringi
18、nput()函数原型：void stringinput（char *t，int lens， char notice）stringinput（）函数用于输入字符串，并进行字符串长度验证(长度lens）。t用于保存输入的字符串，因为是以指针形式传递的,所以t相当于该函数的返回值。notice用于保存printf(）中输出的提示信息。4）Numberinput（）函数原型:int numberinput（char notice）numberinput（)函数用于输入数值型数据，notice用于保存printf(）中输出的提示信息，该函数返回用户输入的整型数据。5)Disp(）函数原型：void Di
19、sp（Link l)Disp（)函数用于显示单链表l中存储的学生记录，内容为student结构中定义的内容。6）Locate(）函数原型:Node* Locate（Link l,char findmess，char nameornum)Locate(）函数用于定位链表中符合要求的节点，并返回指向该节点的指针。参数findmess保存要查找的具体内容，nameornum保存按什么字段在单链表l中查找。7)Add（)函数原型:void Add（Link l)Qur（）函数用于在单链表l中增加学生记录的节点。8）Qur（）函数原型：void Qur（Link l）Qur()函数用于先在单链表l中按学
20、号或姓名查找满足条件的记录,并显示出来。9）Del()函数原型:void Del（Link l)Del(）函数用于先在单链表l中找到满足条件的学生记录的节点，然后删除该节点.10)Modify(）函数原型：void Modify(Link l）Modify()函数用于在单链表l中修改学生记录。11）Insert（）函数原型:void Insert（Link l）Insert()函数用于在单链表l中插入学生记录.12)Tongji（）函数原型：void Tongji（Link l)Tongji（）函数用于在单链表l中完成学生记录的统计工作，统计该班的总分第一名、单科第一名和各科不及格人数。13)
21、Sort()函数原型：void Sort（Link l)Sort（）函数用于在单链表l中完成利用插入排序算法实现单链表的按总分字段的降序排序。14)Save（)函数原型：void Save(Link l）Save（）函数用于在单链表l中的数据写入磁盘中的数据文件。15）主函数main(）整个成绩管理系统控制部分。四.调试与测试打开随书光盘，将光盘中的学生成绩管理系统源代码转至运行环境中,开始运行测试,运行过程中出现两个问题,问题描述及解决方法如下：1.源代码中出现两个系统无法调用的函数textcolor（)和gotoxy(），这两个函数的作用是：在文本模式中选择新的字符颜色和在文本窗口中设置光
22、标.因为这两个功能对系统影响不大，故可以将这两个函数删掉，使程序正常运行.2。进入运行结果界面,按代码中的输入顺序对某个学生输入计算机成绩98，输入英语成绩86，打印结果却为：计算机成绩86,英语成绩98。导致这种现象发生，其原因很有可能是源代码中的输出模块中的egrade和cgrade顺序反了.回到源代码，仔细观察输出模块，将会发现Disp（)函数中调用了printdata(）函数用于输出有效数据，而printdata（)函数中引用了预处理中的DATA格式，而在宏定义DATA中egrade和cgrade的顺序果然反了,至此检查出错误的根本.更正后，程序正常运行.五.源码和运行结果1.源代码i
23、nclude stdio。h” /标准输入输出函数库/include stdlib。h /标准函数库/#include string。h” /字符串函数库/#include conio。h /屏幕操作函数库*/#define HEADER1 ” -STUDENT- n”#define HEADER2 | number | name |Comp|MathEng | yuw| sumave |mici n” #define HEADER3 ” |-|-|-|n define FORMAT ”|%-10s-15s%4d|4d4d|%4d4d4.1f|4dn#define DATA pdata。num
24、，pdata。name,pdata。cgrade，p-data.mgrade，p-data。egrade,pdata。yuw,pdata.total，p-data。ave,p-data.mingci#define END -n”int saveflag=0； /是否需要存盘的标志变量*/typedef struct student /标记为student*/char num10; /学号*/char name15; /姓名/int cgrade； /*C语言成绩/int mgrade; /数学成绩*/int egrade； /英语成绩/int yuw； /*语文成绩/int total; /*
25、总分*/float ave; /平均分/int mingci; /*名次*/int clas； /班级/student；/*定义每条记录或结点的数据结构，标记为：node*/typedef struct nodestruct student data； /数据域/struct node next; /*指针域*/Node,Link； /*Node为node类型的结构变量，Link为node类型的指针变量/void menu（) /主菜单/system（”cls)； /*调用DOS命令，清屏。与clrscr（)功能相同*/cprintf（ The Students Grade Managemen
26、t System n);cprintf( *Menu*n)；cprintf( * 1 input record 2 delete record n);cprintf（” * 3 search record 4 modify record n”);cprintf(” 5 insert record 6 count record n”）；cprintf（” 7 sort reord 8 save record n）;cprintf(” 9 display record 0 quit system n”）;cprintf（” *n）;void printheader(） /*格式化输出表头/prin
27、tf（HEADER1);printf（HEADER2）;printf(HEADER3）;void printdata(Node *pp) /格式化输出表中数据*/Node* p；p=pp;printf（FORMAT,DATA);void Wrong() /*输出按键错误信息*/printf(”nnnnn*Error:input has wrong! press any key to continue*n”)；getchar（）;void Nofind(） /*输出未查找此学生的信息*/printf（n=Not find this student！n)；void Disp(Link l） /显示
28、单链表l中存储的学生记录，内容为student结构中定义的内容/Node p;p=lnext; /*l存储的是单链表中头结点的指针，该头结点没有存储学生信息，指针域指向的后继结点才有学生信息/if(！p) /*p=NULL,NUll在stdlib中定义为0/printf(n=Not student record！n）；getchar（）;return；printf(”nn”）；printheader（)； /输出表格头部/while(p） /逐条输出链表中存储的学生信息*/printdata（p）;p=pnext; /*移动直下一个结点/printf（HEADER3);getchar（）；/*
29、作用:用于定位链表中符合要求的节点,并返回指向该节点的指针参数:findmess保存要查找的具体内容； nameornum保存按什么查找； 在单链表l中查找；*/Node* Locate(Link l，char findmess，char nameornum）Node r；if(strcmp（nameornum,”num”)=0） /*按学号查询/r=l-next；while(r）if（strcmp（rdata.num，findmess)=0) /若找到findmess值的学号*/return r;r=r-next；else if(strcmp（nameornum，name)=0) /*按姓名
30、查询*/r=l-next；while(r)if（strcmp(rdata.name,findmess）=0） /若找到findmess值的学生姓名*/return r；r=r-next；return 0； /*若未找到，返回一个空指针/*输入字符串，并进行长度验证(长度lens)；strcpy(t，n）； /将输入的字符串拷贝到字符串t中*/*输入分数，0分数100）/int numberinput（char *notice)int t=0;doprintf（notice)； /显示提示信息/scanf（”%d”,t）； /输入分数*/if（t100 | tnext！=NULL）r=r-nex
31、t; /将指针移至于链表最末尾，准备添加记录*/while(1) /*一次可输入多条记录,直至输入学号为0的记录结点添加操作*/while(1) /*输入学号，保证该学号没有被使用，若输入学号为0,则退出添加记录操作*/stringinput（num,10，”ninput number(press 0return menu):)； /*格式化输入学号并检验/flag=0;if（strcmp（num，0)=0） /*输入为0，则退出添加操作,返回主界面/return；s=lnext;while(s) /查询该学号是否已经存在,若存在则要求重新输入一个未被占用的学号/if(strcmp(s-dat
32、a。num，num)=0)flag=1;break;s=s-next；if（flag=1) /提示用户是否重新输入*/ getchar();printf（=The number %s is not existing,try again?（y/n）:，num);scanf(”c，&ch）；if(ch=y|ch=Y）continue；elsereturn；elsebreak; p=(Node *)malloc(sizeof(Node); /申请内存空间*/if(!p)printf（n allocate memory failure ）; /如没有申请到，打印提示信息*/return ; /返回主界
33、面*/strcpy(p-data.num,num)； /将字符串num拷贝到p-data.num中*/stringinput（p-data.name,15,”Name：”);pdata。cgrade=numberinput(”C language Score0100:”); /输入并检验分数，分数必须在0100之间*/p-data。mgrade=numberinput(”Math Score0100：）； /*输入并检验分数，分数必须在0100之间/ pdata。egrade=numberinput(”English Score0100:”)； /输入并检验分数，分数必须在0100之间*/p-
34、data。yuw=numberinput(yuw Score0100：”); /*输入并检验分数，分数必须在0100之间/pdata.total=p-data.egrade+pdata.cgrade+p-data。mgrade+pdata.yuw； /*计算总分*/pdata.ave=(float）（p-data.total/4)； /*计算平均分/p-data。mingci=0；pnext=NULL; /*表明这是链表的尾部结点/rnext=p； /*将新建的结点加入链表尾部中*/r=p；saveflag=1; return ;void Qur（Link l) /*按学号或姓名,查询学生记录
35、/int select; /*1：按学号查,2：按姓名查，其他：返回主界面（菜单）*/ char searchinput20； /*保存用户输入的查询内容*/Node *p；if(！l-next) /若链表为空/system(cls”)；printf（”n=No student record!n);getchar（）;return；system（cls); printf（”n =1 Search by number =2 Search by namen”）；printf( please choice1，2：);scanf(”%d”,&select）；if（select=1） /*按学号查询*/
36、stringinput(searchinput，10，”input the existing student number：”)；p=Locate(l,searchinput，num”）;/在l中查找学号为searchinput值的节点，并返回节点的指针*/if(p) /若p！=NULL/printheader(）；printdata（p)；printf(END）;printf(”press any key to return”）;getchar（）；elseNofind()；getchar();else if(select=2） /按姓名查询*/stringinput(searchinput
37、，15，input the existing student name:）;p=Locate（l，searchinput,name”）;if(p）printheader();printdata(p）;printf(END）;printf（press any key to return”）;getchar(）；elseNofind（)；getchar(）；elseWrong（);getchar（)； /*删除学生记录：先找到保存该学生记录的节点,然后删除该节点/void Del（Link l）int sel;Node *p，*r;char findmess20;if(！lnext)system（”cls）;printf(n=No student record!n”);getchar（）;return；system(cls）; Disp(l）;printf（”