基于c++( Part2 of A)的图书馆管理系统OOP

Question

我不知道这是否可以接受，但我想感谢社会各界对我在这个项目上的上一篇文章的建议。

这是一个初学者的项目。

图书馆管理系统旨在处理函数库的基本事务，到目前为止，我已经实现了BookItem类，并得到了社区的建议，还实现了一个Date类(不是全部功能)。

图书馆员的课程虽然还没有完成，但也很实用.我用一张清单把书存放在图书馆里。我看到了一些帖子，其中向量被建议为goto数据结构，我觉得列表最适合这种情况，如果向量更好的话，如果您能突出说明原因，我会很感激。

注意:我是一个初学者，对C++的高级主题还不了解。

这是代码

Date.hh

#ifndef DATE_HH
#define DATE_HH
/*****************************************************************
 * Name: Date.hh
 * Author: Samuel Oseh
 * Purpose: Date class method-function prototype
 * ***************************************************************/
#include <iostream>
class Date {
    friend std::ostream &operator<<( std::ostream &, const Date & );
     private:
        /* data-member */
        unsigned int month;
        unsigned int day;
        unsigned int year;

        // utility function
        unsigned int checkDay( int ) const;

    public:
        static const unsigned int monthsPerYear = 12;

        // ctors
        Date() : Date( 1, 1, 1970 ){}
        Date( int m, int d, int y ) { setDate( m, d, y );}
        Date( int m ) : Date( m, 1, 1970 ){}
        Date( int m, int d ) : Date( m, d, 1970 ) {}
        
        // copy operations
        Date( const Date &d ) { *this = std::move(d); }
        Date &operator=( const Date &d ) { month = d.month; day = d.day; year = d.year; return *this; }

        /* method-functions */
        void setDate( int m, int d, int y );
        void setMonth( int m );
        void setDay( int d );
        void setYear( int y );
        unsigned int getMonth() const;
        unsigned int getDay() const;
        unsigned int getYear() const;       
        void nextDay();

        // dtor
        ~Date(){};
};

#endif

Date.cc

/*****************************************************************
 * Name: Date.cc
 * Author: Samuel Oseh
 * Purpose: Date class method-function definitions
 * ***************************************************************/
#include <iostream>
#include <stdexcept>
#include <array>
#include "Date.hh"

void Date::setDate( int m, int d, int y) {
    setMonth( m );
    setDay( d );
    setYear( y );
}

void Date::setDay( int d ) {
    day = checkDay( d );
}

void Date::setMonth( int m ) {
   if ( m >= 1 && m < 13 )
        month = m;
    else
      throw std::invalid_argument( "Month must be between 1-12" );
}

void Date::setYear( int y ) {
    if ( y >= 1970 )
        year = y;
    else
        throw std::invalid_argument( "year must be greater than 1969" );
}

void Date::nextDay() {
    day += 1;
    try {
        checkDay( day );
    } catch ( std::invalid_argument &e ) {
        month += 1;
        day = 1;
    }
    if ( month % 12 == 0 ) {
        year += 1;
        month = 1;
    }
}

std::ostream &operator<<( std::ostream &os, const Date &d ) {
    os << d.month << "/" << d.day << "/" << d.year << " ";

    return os;
} 

// utility function
unsigned int Date::checkDay( int testDay ) const {
    static const std::array < int, monthsPerYear + 1 > daysPerMonth = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,32,30,31};

    if ( testDay > 0 && testDay <= daysPerMonth[ month ] )
        return testDay;
    
    if ( month == 2 && testDay == 29 && ( year % 400 == 0 || ( year % 4 == 0 && year % 100 != 0 ) ) )
        return testDay;
    throw std::invalid_argument( "Invalid day for current month and year" );
}

BookItem.hh

#ifndef BOOKITEM_HH
#define BOOKITEM_HH
/*****************************************************************
 * Name: BookItem.hh
 * Author: Samuel Oseh
 * Purpose: BookItem class method-function prototype
 * ***************************************************************/
#include <string>
#include "Date.hh"

enum class BookStatus : unsigned { RESERVED, AVAILABLE, UNAVAILABLE, REFERENCE, LOANED, NONE };
enum class BookType : unsigned { HARDCOVER, MAGAZINE, NEWSLETTER, AUDIO, JOURNAL, SOFTCOPY };

class BookItem {
    private:
        /* data-members */
        std::string title;
        std::string author;
        std::string category;
        Date pubDate;
        std::string isbn;
        BookStatus status;
        BookType type;
    public:
        // ctor
        BookItem() = default;
        BookItem( const std::string &title, const std::string &author, const std::string &cat, const Date &pubDate, \
                const std::string &isbn, const BookStatus status, const BookType type ); 

        // copy operations
        const BookItem& operator=( const BookItem &bookItem );
        BookItem( const BookItem &bookItem ) { *this = std::move(bookItem); }

        /* method-functions */
        void setStatus( BookStatus s ) { status = s; };
        void setType( BookType t ) { type = t;};
        std::string getStatus() const;
        std::string getType() const;
        std::string getTitle() const { return title; }
        std::string getAuthor() const { return author; }
        Date &getPubDate() { return pubDate; }
        void printPubDate() const { std::cout << pubDate; }
        std::string getIsbn() const { return isbn; }
        void setCategory( const std::string &c ) { category = c; }
        std::string getCategory() const { return category; };

        // dtor
        ~BookItem(){}
};
#endif

BookItem.cc

/*****************************************************************
 * Name: BookItem.cc
 * Author: Samuel Oseh
 * Purpose: BookItem class method-function definitions
 * ***************************************************************/
 #include <iostream>
#include "BookItem.hh"

BookItem::BookItem( const std::string &t, const std::string &a, const std::string &c, const Date &d, \
                const std::string &i, const BookStatus s, const BookType ty ) {
                    title = t, author = a, category = c, pubDate = d, isbn = i;
                    setStatus( s );
                    setType( ty );
}

const BookItem &BookItem::operator=( const BookItem &bookItem ) {
    title = bookItem.title;
    author = bookItem.author;
    category = bookItem.category;
    pubDate =  bookItem.pubDate;
    isbn = bookItem.isbn;
    status = bookItem.status;
    type = bookItem.type;

    return *this;
}

std::string BookItem::getStatus() const { 
    if ( status == BookStatus::AVAILABLE )
        return "AVAILABLE";
    else if ( status == BookStatus::REFERENCE )
        return "REFERENCE";
    else if ( status == BookStatus::UNAVAILABLE )
        return "UNAVAILABLE";
    else if ( status == BookStatus::LOANED )
        return "LOANED";
    else if ( status == BookStatus::RESERVED )
        return "RESERVED";
    else
        return "NONE";
} 

std::string BookItem::getType() const {
    if ( type == BookType::AUDIO )
        return "AUDIO";
    if ( type == BookType::HARDCOVER )
        return "HARDCOVER";
    if ( type == BookType::JOURNAL )
        return "JOURNAL";
    if ( type == BookType::MAGAZINE )
        return "MAGAZINE";
    if ( type == BookType::NEWSLETTER )
        return "NEWSLETTER";
    if ( type == BookType::SOFTCOPY )
        return "SOFTCOPY";
    else 
        return "NONE";
}

Librarian.hh

#ifndef LIBRARIAN_HH
#define LIBRARIAN_HH
/*****************************************************************
 * Name: Librarian.hh
 * Author: Samuel Oseh
 * Purpose: Librarian class method-function prototype
 * ***************************************************************/
#include <iostream>
#include <string>
#include "BookItem.hh"
#include <list>

class Librarian {
    private:
        /* data-member */
        std::string name;
        Date dateOfHire;
        std::list<BookItem> *books = new std::list<BookItem>;
    public:
        // ctor
        Librarian() = default;
        Librarian( const std::string &name, const Date &dateOfHire );

        /* basic method-functions */
        void setName( const std::string &name );
        void setDateOfHire( const Date &date );
        std::string getName() const { return name; };
        Date &getDateOfHire() { return dateOfHire; }
        void printDateOfHire() const { std::cout << dateOfHire; }

        /* core functionalities */
        void addBook( const BookItem &book );
        void auditLibrary() const;
        
        // dtor
        ~Librarian(){}
};

#endif

Librarian.cc

/*****************************************************************
 * Name: Librarian.cc
 * Author: Samuel Oseh
 * Purpose: Librarian class method-function definitions
 * ***************************************************************/

#include <iostream>
#include "Librarian.hh"

Librarian::Librarian( const std::string &n, const Date &d ) {
    name = n;
    dateOfHire = d;
}

void Librarian::setName( const std::string &n ) {
    name = n;
}

void Librarian::setDateOfHire( const Date &d) {
    dateOfHire = d;
}

void Librarian::addBook( const BookItem &book ) { 
    if ( books->empty() ) {
        books->push_front( book );
        return;
    }
    for ( auto bk = books->begin(); bk != books->end(); ++bk ) {
        if( book.getTitle() <= bk->getTitle() ) {
            books->insert(bk, book);
            return;
        }
    }
    books->push_back( book );
}

void Librarian::auditLibrary() const {
    std::cout << "Librarian: " << name << ", Date of hire: " << dateOfHire;
    std::cout << "\n\nBooks:";
    for ( auto bk = books->begin(); bk != books->end(); ++bk ) {
        std::cout << "\nName of book: " << bk->getTitle();
        std::cout << "\nAuthor of book: " << bk->getAuthor();
        std::cout << "\nBook category: " << bk->getCategory();
        std::cout << "\nPublication date: ";
        bk->printPubDate();
        std::cout << "\nISBN number: " << bk->getIsbn();
        std::cout << "\nStatus of book: " << bk->getStatus();
        std::cout << "\nType of book: " << bk->getType();
        std::cout << "\n\n"; 
    }
}

Answer 1

constexpr

因为monthsPerYear是一个编译时间常数，所以您应该声明它为constexpr而不是const。有关以下内容的更多细节，请参见此答案。constexpr

Date构造函数

Date构造函数采用int，而数据成员是unsigned int。

您的构造函数正在调用同一个类的另一个构造函数，该构造函数反过来调用setDate方法，这似乎是一个毫无意义的路径。通常，您会像这样初始化数据成员：

Date():
     d{1}, m{1}, y{1970}
{
   /// EMPTY
}

Date(unsigned int d, unsigned int m, unsigned int y):
          d{d}, m{m}, y{y}
{
   /// EMPTY
} 

注意，对setDate方法的调用现在是多余的吗？虽然内置类型并不重要，但如果有大量用户定义的类型，可能会降低性能，因为它们将是默认构造的。有关成员初始化列表的更多信息

对setDate的调用可以替换为调用名为validateDate()的方法，该方法的唯一目的是验证日期，而不是验证和设置数据成员的值。您的许多成员函数可以通过使用validateDate()来简化。

另外，我质疑最后两个用户提供的类型的用途。问问自己，只设置日期或日期/月的用例是什么？

因为您的类只包含内置类型，所以可以省略主体，只需将其声明为default。

Date(const Date& rhs) = default;

看这里有什么default有吗？。

副本赋值操作符也是如此。

当涉及到内置类型时，使用std::move几乎是毫无意义的。无论如何，您可能不希望在复制构造函数中使用std::move。

checkDay

在设置year之前，要使用它的值。

我会把这个条件放在它自己的方法中来检查它是否是闰年。

bool isLeapYear() const
{
     return year % 400 == 0 || ( year % 4 == 0 && year % 100 != 0 );
}

然后，您的checkDay条件可以编写得更简洁一些，如

if((testDay <= daysPerMonth[month]) || (isLeapYear() && month == 2 && testDay == 29))

将isLeapYear()放在第一位有助于短路评估，这意味着如果isLeapYear()失败，其余的条件将不会被检查。

此外，考虑返回一个bool，不管测试是否成功，并让方法的调用方决定如果测试失败，应该做什么(例如抛出无效的参数异常)。

BookItem

同样，使用成员初始化列表来设置数据成员。对复制构造函数和复制赋值操作符使用default。

使用switch语句

在getStatus和getType方法中，使用开关语句。他们很适合这种情况，看上去要干净得多。

switch(status)
{
    case BookStatus::AVAILABLE:
        return "AVAILABLE";
    case BookStatus::Reference:
        return "REFERENCE";
    ...
    default:
        return "NONE";
}

使用default进行析构器

因为您的BookItem析构函数没有做任何重要的事情，所以您应该声明它为default，并让编译器来处理它。

~BookItem() = default;

返回const std::string&或std::string_view

getter方法返回std::string的副本，这不是您一直想要的东西(特别是对于getter)。std::string在堆上分配(嗯，有时不；如果您感兴趣的话查找小字符串优化)，这意味着每次调用getter时，都会在堆上分配和释放内存。如果您不打算更改数据，那么您只是在浪费时间构建一个新的字符串。

考虑返回一个const引用const std::string&，或者如果您有符合C++17的编译器，则返回一个std::string_view。请看这里std::string_view

std::vector std::list

我明白为什么您需要std::list，因为您希望以排序的方式插入书籍。但是，在几乎所有的情况下，您都希望在std::vector上使用std::list。事实上，我认为您从来不需要std::list而不是std::vector。这与std::vector连续存储元素的事实有关，这得益于被称为cache locality的东西。这是一个答案本身，所以你应该看到这一点。缓存友好代码

您可以在std::sort上使用std::vector，并使用lambda作为自定义比较器。

std::vector<BookItem> inventory.
inventory.push_back(...);
inventory.push_back(...);
...

std::sort(inventory.begin(), inventory.end(), [](const BookItem& a, const BookItem& b){ return a.getTitle() < b.getTitle(); });

new关键字

除非您有充分的理由，否则您希望使用STL提供的智能指针，而不是使用new和delete。现在，您的代码正在泄漏内存，因为您还没有在列表中调用delete，这是使用原始new和delete的最大缺陷。

为什么要使用分配堆上的列表呢?默认情况下，std::list在堆上分配；没有理由在堆上分配list对象。

Answer 2

unsigned int month;
unsigned int day;
unsigned int year;

也可以写成一行

unsigned int month, day, year;

您使用无符号int，没关系，但仍然应该使用int，特别是对于小数字。无符号int主要用于将数据从存储设备/网络流传送到存储设备/网络流。有符号int更好地移植，因为其他一些编程语言不支持无符号int。签名的int通常允许更容易的调试，因为a-1通常比4294967295更容易检测.

std::string BookItem::getStatus() const { 
    if ( status == BookStatus::AVAILABLE )
        return "AVAILABLE";
    else if ( status == BookStatus::REFERENCE )
        return "REFERENCE";
    else if ( status == BookStatus::UNAVAILABLE )
        return "UNAVAILABLE";
    else if ( status == BookStatus::LOANED )
        return "LOANED";
    else if ( status == BookStatus::RESERVED )
        return "RESERVED";
    else
        return "NONE";
}

这也可以写成：

std::string BookItem::getStatus() const { 
    if ( status == BookStatus::AVAILABLE ) return "AVAILABLE";
    if ( status == BookStatus::REFERENCE ) return "REFERENCE";
    if ( status == BookStatus::UNAVAILABLE ) return "UNAVAILABLE";
    if ( status == BookStatus::LOANED ) return "LOANED";
    if ( status == BookStatus::RESERVED ) return "RESERVED";
    return "NONE";
}

您也可以使用开关/机箱。

。

使用时：

std::cout << "\nAuthor of book: " << bk->getAuthor();
std::cout << "\nBook category: " << bk->getCategory();

最好这样做：

std::cout << "Author of book: " << bk->getAuthor() << std::endl;
std::cout << "Book category: " << bk->getCategory() << std::endl;

否则，您的代码在第一个视图中看起来很好。也许添加一些额外的标题文本描述。