C++ 探险日记 Level 4：图书馆管理系统

📚 ​任务背景
魔法学院的图书馆遭遇混沌魔法袭击！图书信息全部混乱，借阅记录消失。用 C++ 打造一个图书管理系统，掌握结构体和文件操作，恢复图书馆秩序！

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🧠 语法知识：新魔法技能

技能 1️⃣：​结构体 —— 图书信息容器

struct Book {
    string title;    // 书名
    string author;   // 作者
    string ISBN;     // 国际标准书号
    int stock;       // 库存数量
};

Book library[1000]; // 最多存储1000本图书

技能 2️⃣：​文件操作 —— 数据持久化

#include <fstream>

// 保存数据到文件（魔法书卷）
void saveToFile(Book arr[], int size) {
    ofstream outFile("library_data.txt");
    for(int i=0; i<size; i++) {
        outFile << arr[i].title << "," 
                << arr[i].author << ","
                << arr[i].ISBN << ","
                << arr[i].stock << "\n";
    }
    outFile.close();
}

// 从文件加载数据
void loadFromFile(Book arr[], int &size) {
    ifstream inFile("library_data.txt");
    string line;
    size = 0;
    while(getline(inFile, line)) {
        // 解析逗号分隔的数据
        // (实际开发建议使用更安全的解析方式)
        arr[size].title = line.substr(0, line.find(','));
        // ...类似处理其他字段...
        size++;
    }
    inFile.close();
}

💻 代码实战：六大核心功能

第 1 步：系统框架搭建

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
using namespace std;

struct Book { /* 结构体定义同上 */ };

Book library[1000];  // 图书数据库
int bookCount = 0;  // 当前图书数量

// 功能函数声明
void addBook();
void displayBooks();
void borrowBook();
void returnBook();
void searchBook();
void saveAndExit();

int main() {
    loadFromFile(library, bookCount); // 启动时加载数据
    
    while(true) {
        cout << "\n===== 魔法图书馆系统 =====";
        cout << "\n1. 添加新书\n2. 显示所有书\n3. 借书\n4. 还书\n5. 搜索\n6. 保存退出\n选择: ";
        
        int choice;
        cin >> choice;
        switch(choice) {
            case 1: addBook(); break;
            case 2: displayBooks(); break;
            case 3: borrowBook(); break;
            case 4: returnBook(); break;
            case 5: searchBook(); break;
            case 6: saveAndExit(); return 0;
            default: cout << "无效选择！\n";
        }
    }
}

第 2 步：核心功能实现

添加图书

void addBook() {
    if(bookCount >= 1000) {
        cout << "⚠️ 图书馆已满！\n";
        return;
    }
    
    Book newBook;
    cout << "输入书名: ";
    cin.ignore(); // 清除输入缓冲区
    getline(cin, newBook.title);
    
    cout << "输入作者: ";
    getline(cin, newBook.author);
    
    // ISBN校验（简化版）
    bool isDuplicate;
    do {
        isDuplicate = false;
        cout << "输入ISBN（13位数字）: ";
        cin >> newBook.ISBN;
        
        // 检查重复
        for(int i=0; i<bookCount; i++) {
            if(library[i].ISBN == newBook.ISBN) {
                cout << "⚠️ ISBN已存在！\n";
                isDuplicate = true;
                break;
            }
        }
    } while(newBook.ISBN.length()!=13 || isDuplicate);
    
    cout << "输入库存数量: ";
    cin >> newBook.stock;
    
    library[bookCount++] = newBook;
    cout << "✨ 新书已上架！\n";
}

借书功能

void borrowBook() {
    string targetISBN;
    cout << "输入要借阅的ISBN: ";
    cin >> targetISBN;
    
    for(int i=0; i<bookCount; i++) {
        if(library[i].ISBN == targetISBN) {
            if(library[i].stock > 0) {
                library[i].stock--;
                cout << "成功借阅《" << library[i].title << "》\n";
                return;
            } else {
                cout << "⚠️ 库存不足！\n";
                return;
            }
        }
    }
    cout << "⚠️ 未找到该书籍！\n";
}

💡 知识加油站

• ​结构体 vs 类：结构体默认成员为public，适合简单数据聚合
• ​文件安全：实际开发建议：
  • 使用 getline 配合字符串流解析数据
  • 添加文件打开失败检测
  • 使用二进制文件存储敏感数据

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💣 挑战任务：扩展系统功能

​1. 借阅记录系统

struct BorrowRecord {
    string ISBN;
    string borrowerName;
    string borrowDate;
};

​2. 逾期计算
根据借阅日期计算是否超期

​3. 模糊搜索
实现按书名/作者的关键词搜索

​4. 数据加密
使用简单加密算法（如字符ASCII偏移）保护文件数据

示例：模糊搜索

void searchBook() {
    string keyword;
    cout << "输入搜索关键词: ";
    cin.ignore();
    getline(cin, keyword);
    
    bool found = false;
    for(int i=0; i<bookCount; i++) {
        if(library[i].title.find(keyword) != string::npos || 
           library[i].author.find(keyword) != string::npos) {
            cout << "《" << library[i].title << "》"
                 << " 作者: " << library[i].author 
                 << " 库存: " << library[i].stock << "\n";
            found = true;
        }
    }
    if(!found) cout << "未找到相关书籍\n";
}

📚 练习题：图书馆升级计划

1. 实现图书分类系统​（科幻/文学/历史等）
2. 添加用户登录系统​（管理员/普通用户）
3. 开发图书推荐功能​（根据借阅历史推荐）
4. 可视化借阅热度排行榜

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🚀 下集预告：Level 5 幻兽养成系统

• 使用类与对象管理幻兽！
• ​继承机制实现幻兽进化！
• ​多态魔法展现特殊技能！

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魔法调试提示：

• 遇到文件读取问题？试试绝对路径 "/Users/你的名字/Desktop/library_data.txt"
• 在评论区喊“知识就是力量！”，获取结构体使用技巧！

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通过本关，你已掌握结构体和文件操作两大核心技能！晒出你的「图书馆系统运行截图」，即可获得幻兽培养系统的入场券！ 🦄✨