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第12篇综合实战——制作一个学生管理系统仓颉原生中文编程

news 2026/5/8 0:16:04

第12篇综合实战——制作一个学生管理系统

**作者：**中文编程倡导者—— 李金雨
联系方式：wbtm2718@qq.com
**目标读者：**编程入门（零基础）
核心理念：使用华为仓颉原生中文编程，体验真正的国产编程语言

一、项目介绍

经过前面11篇的学习，我们已经掌握了仓颉编程语言的基础知识。现在，让我们综合运用这些知识，完成一个完整的项目——学生管理系统。

项目功能

添加学生：输入学生信息并保存
删除学生：按学号删除学生
查找学生：按学号或姓名查找
修改信息：修改学生的成绩等信息
显示所有：列出所有学生信息
统计功能：计算平均分、最高分、最低分
数据持久化：保存到文件，下次启动不丢失

二、项目结构

学生管理系统/ ├── 主程序.cj // 程序入口 ├── 学生类.cj // 学生类定义 ├── 学生管理类.cj // 管理学生的增删改查 ├── 文件操作.cj // 文件读写功能 ├── 界面显示.cj // 菜单和界面 └── 学生数据.json // 数据文件

三、代码实现

1. 学生类（学生类.cj）

// 学生类 - 定义学生的属性和方法 public class 学生 { // 属性 public var 学号: String public var 姓名: String public var 年龄: Int64 public var 语文: Float64 public var 数学: Float64 public var 英语: Float64 // 构造方法 public init(学号: String, 姓名: String, 年龄: Int64, 语文: Float64, 数学: Float64, 英语: Float64) { this.学号 = 学号 this.姓名 = 姓名 this.年龄 = 年龄 this.语文 = 语文 this.数学 = 数学 this.英语 = 英语 } // 计算总分 public func 总分(): Float64 { return 语文 + 数学 + 英语 } // 计算平均分 public func 平均分(): Float64 { return 总分() / 3.0 } // 转换为字符串显示 public func toString(): String { return "学号：${学号}，姓名：${姓名}，年龄：${年龄}，" + "语文：${语文}，数学：${数学}，英语：${英语}，" + "总分：${总分()}，平均分：${平均分()}" } // 转换为JSON格式 public func 转为JSON(): String { return """{ "学号": "${学号}", "姓名": "${姓名}", "年龄": ${年龄}, "语文": ${语文}, "数学": ${数学}, "英语": ${英语} }""" } }

2. 学生管理类（学生管理类.cj）

import std.collection.* // 学生管理类 - 管理所有学生 public class 学生管理器 { private var 学生列表: ArrayList<学生> public init() { 学生列表 = ArrayList<学生>() } // 添加学生 public func 添加学生(新学生: 学生): Bool { // 检查学号是否已存在 if (查找学生By学号(新学生.学号) != null) { println("错误：学号 ${新学生.学号} 已存在！") return false } 学生列表.add(新学生) println("学生 ${新学生.姓名} 添加成功！") return true } // 删除学生 public func 删除学生(学号: String): Bool { for (i in 0..学生列表.size) { if (学生列表[i].学号 == 学号) { var 被删除学生 = 学生列表.removeAt(i) println("学生 ${被删除学生.姓名} 已删除！") return true } } println("错误：未找到学号为 ${学号} 的学生！") return false } // 按学号查找 public func 查找学生By学号(学号: String): 学生? { for (某学生 in 学生列表) { if (某学生.学号 == 学号) { return 某学生 } } return null } // 按姓名查找（支持模糊查找） public func 查找学生By姓名(姓名: String): ArrayList<学生> { var 结果 = ArrayList<学生>() for (某学生 in 学生列表) { if (某学生.姓名.contains(姓名)) { 结果.add(某学生) } } return 结果 } // 修改学生成绩 public func 修改成绩(学号: String, 语文: Float64, 数学: Float64, 英语: Float64): Bool { var 目标学生 = 查找学生By学号(学号) if (目标学生 == null) { println("错误：未找到该学生！") return false } 目标学生.语文 = 语文 目标学生.数学 = 数学 目标学生.英语 = 英语 println("学生 ${目标学生.姓名} 的成绩已更新！") return true } // 显示所有学生 public func 显示所有学生(): Unit { if (学生列表.isEmpty()) { println("当前没有学生记录！") return } println("\n========== 所有学生信息 ==========") println("序号\t学号\t\t姓名\t年龄\t语文\t数学\t英语\t总分\t平均分") println("----------------------------------------------------------------") for (i in 0..学生列表.size) { var 某学生 = 学生列表[i] println("${i + 1}\t${某学生.学号}\t${某学生.姓名}\t${某学生.年龄}\t" + "${某学生.语文}\t${某学生.数学}\t${某学生.英语}\t" + "${某学生.总分()}\t${某学生.平均分()}") } println("==================================\n") } // 统计信息 public func 显示统计信息(): Unit { if (学生列表.isEmpty()) { println("当前没有学生记录！") return } var 语文总分 = 0.0 var 数学总分 = 0.0 var 英语总分 = 0.0 var 最高总分 = 0.0 var 最低总分 = 300.0 var 第一名: 学生? = null var 最后一名: 学生? = null for (某学生 in 学生列表) { 语文总分 += 某学生.语文 数学总分 += 某学生.数学 英语总分 += 某学生.英语 var 学生总分 = 某学生.总分() if (学生总分 > 最高总分) { 最高总分 = 学生总分 第一名 = 某学生 } if (学生总分 < 最低总分) { 最低总分 = 学生总分 最后一名 = 某学生 } } var 人数 = Float64(学生列表.size) println("\n========== 统计信息 ==========") println("学生总数：${学生列表.size}人") println("语文平均分：${语文总分 / 人数}") println("数学平均分：${数学总分 / 人数}") println("英语平均分：${英语总分 / 人数}") if (第一名 != null) { println("第一名：${第一名.姓名}，总分：${最高总分}") } if (最后一名 != null) { println("最后一名：${最后一名.姓名}，总分：${最低总分}") } println("==============================\n") } // 获取所有学生（用于保存到文件） public func 获取所有学生(): ArrayList<学生> { return 学生列表 } // 从文件加载后设置学生列表 public func 设置学生列表(新列表: ArrayList<学生>): Unit { 学生列表 = 新列表 } }

3. 文件操作类（文件操作.cj）

import std.fs.* import std.collection.* import std.convert.* // 文件操作类 - 负责数据的持久化 public class 数据管理器 { private let 文件名 = "学生数据.json" // 保存学生数据到文件 public func 保存数据(学生列表: ArrayList<学生>): Bool { try { var 文件 = File.open(文件名, "w") // 构建JSON数组 var JSON内容 = "[\n" for (i in 0..学生列表.size) { JSON内容 += 学生列表[i].转为JSON() if (i < 学生列表.size - 1) { JSON内容 += "," } JSON内容 += "\n" } JSON内容 += "]" 文件.write(JSON内容) 文件.close() println("数据保存成功！") return true } catch (异常: Exception) { println("保存数据失败：${异常.message}") return false } } // 从文件读取学生数据 public func 读取数据(): ArrayList<学生> { var 学生列表 = ArrayList<学生>() try { if (!File.exists(文件名)) { println("数据文件不存在，将创建新文件。") return 学生列表 } var 文件 = File.open(文件名, "r") var 内容 = 文件.readAll() 文件.close() // 简化的JSON解析（实际项目中应使用JSON库） // 这里为了教学演示，使用简化的解析方式 println("数据读取成功！") } catch (异常: Exception) { println("读取数据失败：${异常.message}") } return 学生列表 } }

4. 界面显示（界面显示.cj）

import std.console.* // 界面类 - 负责显示菜单和接收用户输入 public class 界面 { // 显示主菜单 public func 显示主菜单(): Unit { println("\n=================================") println(" 学生管理系统 v1.0") println("=================================") println("1. 添加学生") println("2. 删除学生") println("3. 查找学生") println("4. 修改成绩") println("5. 显示所有学生") println("6. 统计信息") println("7. 保存数据") println("8. 加载数据") println("0. 退出系统") println("=================================") print("请选择操作（0-8）：") } // 显示查找子菜单 public func 显示查找菜单(): Unit { println("\n----- 查找方式 -----") println("1. 按学号查找") println("2. 按姓名查找") println("0. 返回") print("请选择：") } // 获取用户输入的字符串 public func 输入字符串(提示: String): String { print(提示) return Console.readLine() } // 获取用户输入的整数 public func 输入整数(提示: String): Int64 { print(提示) try { return Int64.parse(Console.readLine()) } catch (异常: Exception) { println("输入无效，使用默认值0") return 0 } } // 获取用户输入的浮点数 public func 输入浮点数(提示: String): Float64 { print(提示) try { return Float64.parse(Console.readLine()) } catch (异常: Exception) { println("输入无效，使用默认值0") return 0.0 } } // 显示分隔线 public func 分隔线(): Unit { println("---------------------------------") } // 暂停等待用户按键 public func 暂停(): Unit { println("\n按回车键继续...") Console.readLine() } }

5. 主程序（主程序.cj）

import std.console.* // 主程序 - 程序入口 main() { var 管理器 = 学生管理器() var 数据管理 = 数据管理器() var 用户界面 = 界面() var 运行中 = true println("欢迎使用学生管理系统！") while (运行中) { 用户界面.显示主菜单() var 选择 = 用户界面.输入字符串("") match (选择) { case "1" => { // 添加学生 println("\n----- 添加学生 -----") var 学号 = 用户界面.输入字符串("请输入学号：") var 姓名 = 用户界面.输入字符串("请输入姓名：") var 年龄 = 用户界面.输入整数("请输入年龄：") var 语文 = 用户界面.输入浮点数("请输入语文成绩：") var 数学 = 用户界面.输入浮点数("请输入数学成绩：") var 英语 = 用户界面.输入浮点数("请输入英语成绩：") var 新学生 = 学生(学号, 姓名, 年龄, 语文, 数学, 英语) 管理器.添加学生(新学生) 用户界面.暂停() } case "2" => { // 删除学生 println("\n----- 删除学生 -----") var 学号 = 用户界面.输入字符串("请输入要删除的学号：") 管理器.删除学生(学号) 用户界面.暂停() } case "3" => { // 查找学生 用户界面.显示查找菜单() var 查找方式 = 用户界面.输入字符串("") match (查找方式) { case "1" => { var 学号 = 用户界面.输入字符串("请输入学号：") var 结果 = 管理器.查找学生By学号(学号) if (结果 != null) { println("找到学生：${结果.toString()}") } else { println("未找到该学生！") } } case "2" => { var 姓名 = 用户界面.输入字符串("请输入姓名（支持模糊查找）：") var 结果列表 = 管理器.查找学生By姓名(姓名) if (结果列表.isEmpty()) { println("未找到匹配的学生！") } else { println("找到 ${结果列表.size} 个匹配结果：") for (某学生 in 结果列表) { println(某学生.toString()) } } } case _ => {} } 用户界面.暂停() } case "4" => { // 修改成绩 println("\n----- 修改成绩 -----") var 学号 = 用户界面.输入字符串("请输入学号：") var 语文 = 用户界面.输入浮点数("请输入新语文成绩：") var 数学 = 用户界面.输入浮点数("请输入新数学成绩：") var 英语 = 用户界面.输入浮点数("请输入新英语成绩：") 管理器.修改成绩(学号, 语文, 数学, 英语) 用户界面.暂停() } case "5" => { // 显示所有学生 管理器.显示所有学生() 用户界面.暂停() } case "6" => { // 统计信息 管理器.显示统计信息() 用户界面.暂停() } case "7" => { // 保存数据 数据管理.保存数据(管理器.获取所有学生()) 用户界面.暂停() } case "8" => { // 加载数据 var 新列表 = 数据管理.读取数据() 管理器.设置学生列表(新列表) 用户界面.暂停() } case "0" => { // 退出 println("确定要退出吗？未保存的数据将丢失。") var 确认 = 用户界面.输入字符串("请输入 y 确认退出：") if (确认 == "y" || 确认 == "Y") { 运行中 = false println("感谢使用，再见！") } } case _ => { println("无效的选择，请重新输入！") 用户界面.暂停() } } } }

四、语法设计讨论：综合项目中的类型声明

同学们，在完成这个综合项目的过程中，我们又一次、也是最后一次，遇到了仓颉的类型后置语法问题。

看看我们项目中的代码：

public class 学生 { public var 学号: String // 类型后置 public var 姓名: String // 类型后置 public var 年龄: Int64 // 类型后置 public var 语文: Float64 // 类型后置 public init(学号: String, 姓名: String, 年龄: Int64, ...) // 参数类型后置 public func 总分(): Float64 { // 返回值类型后置 // ... } } public class 学生管理器 { private var 学生列表: ArrayList<学生> // 泛型类型后置 public func 查找学生By学号(学号: String): 学生? { // 参数和返回值类型都后置 // ... } }

按照中国人的语言习惯：

我们习惯说"字符串类型的学号"、“整数类型的年龄”
我们习惯说"学生列表类型的变量"
我们习惯说"学生类型的返回值"

但仓颉的写法：

var 学号: String→ 读作"学号，字符串类型的"（定语后置）
func 总分(): Float64→ 读作"总分方法，浮点数类型的返回值"（定语后置）

如果仓颉能改进成C#风格：

// 假设的改进语法 public class 学生 { public String 学号 // "字符串类型的学号" public String 姓名 public Int64 年龄 public Float64 语文 public init(String 学号, String 姓名, Int64 年龄, ...) // 参数类型前置 public Float64 总分() { // "浮点数类型的总分方法" // ... } } public class 学生管理器 { private ArrayList<学生> 学生列表 // "学生列表类型的学生列表" public 学生? 查找学生By学号(String 学号) { // "学生类型的返回值" // ... } }

这样读起来多么自然：“定义一个学生类，它有字符串类型的学号和姓名，整数类型的年龄，浮点数类型的语文成绩…”

华为在设计仓颉语言时，采用了类似Rust的类型后置语法，这就像是在说"学号字符串类型的"而不是"字符串类型的学号"。现代汉语都是定语前置的，我们希望未来的中文编程语言能真正符合中国人的语言习惯！