偷学Python之最后的项目一：学生管理系统(进阶版)

古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。——苏轼

假装有个标题

经过一个多月的学习，终于把Python的基础部分给拿下了，现在自己对Python的也有了一些基础的了解了。

那现在就要开始搞一些项目来扩充自己的编程思维，今天把第十四天的学生管理系统给升级一下，之前是依靠字典和列表完成的而且不能永久存储，程序关闭以后之前的存储的学生信息也会不见，今天用正则表达式和file类的函数来完成改写，完成永久存储任意随时访问的一个小项目。

废话不多说开始进入真题

第一步：还是设计一个大体的结构，分别是菜单、添加学生信息、删除学生信息、修改学生信息、查询学生信息、查询全部信息、程序入口；分别定义一个函数体

"""
-*- coding:uft-8 -*-
author: 小甜
"""
import re  # 需要用到正则表达式，提前导入re库

def menu():  # 菜单
	pass


def add_stu(stu_file):  # 添加学生信息
    pass


def del_stu(stu_file):  # 删除学生信息
    pass


def change_stu(stu_file):  # 修改学生信息
    pass


def query_stu(stu_file):  # 查询学生信息
    pass


def query_all_stu(stu_file):  # 查询全部信息
    pass


def main(stu_file):  # 程序入口
    pass


if __name__ == '__main__':
    students_file = "test.txt"  # 用来存储学生信息的.txt文件
    main(students_file)  # 调用程序开始函数

第二步：定义一个菜单

# 菜单
def menu():
    print("-" * 30)
    print(''' 学生管理系统
1.添加学生信息
2.删除学生信息
3.修改学生信息
4.查询学生信息
5.查询所有学生信息
6.退出系统''')

到这都是上次的内容，没有什么好说的

第三步：完成添加学生信息的函数；通过input从键盘键入学生的各种信息，skip这个变量来记录学号是否存在、with...as来打开文件，这个的一个好处就是不会出现文件没有关闭的情况，脱离这个语句块文件就已经关闭了

# 添加学生信息
def add_stu(stu_file):
    print("您选择了添加学生信息功能")
    stu_id = input("请输入您要添加学生的学号：")
    stu_name = input("请输入您要添加学生的姓名：")
    stu_sex = input("请输入您要添加学生的性别：")
    skip = False  # 用来记录是否有重复的学号
    with open(stu_file, mode="a+", encoding="utf8") as file:
        file.seek(0, 0)  # 将文件中的光标定位到最开始
        line = file.read()  # 得到文本内容
        pattern = r'n+'  # 将取出的内容以换行符做分隔
        content = re.split(pattern, line)  # 不限制次数分隔
        for stu in content:
            reg_id = r'(?<=学号：)d+'  # 匹配学号的的正则表达式
            try:
                pure_stu_id = re.search(reg_id, stu).group()  # 取内容的时候取到的最后一个是空行，所以search的最后一个值为none，没有group属性
                if pure_stu_id == stu_id:
                    skip = True
            except AttributeError:  # 出现异常直接越过
                pass
        if skip:
            print("该学号已经添加")
        else:
            new_stu_id = stu_id.ljust(20)  # 将其设置为宽度20，不够空格填充，左对齐
            new_stu_name = stu_name.ljust(15)
            new_stu_sex = stu_sex.ljust(15)
            file.write("学号：" + new_stu_id)  # 将字符串拼接写入
            file.write("姓名：" + new_stu_name)
            file.write("性别：" + new_stu_sex)
            file.write("n")  # 添加完毕给一个换行
        return

这里用到的知识点

Python中对文件的操作：打开（打开模式、编码规则）、写入、光标定位、读取内容。具体实例参照第二十五的对文件的操作
错误与异常：具体实例参照第三十天：Python中的错误和异常
Python中正则表达式和re模块的运行：零宽断言、re.search函数。具体应用实例参照第三十一天的正则语法以及re模块的使用
还有一个小的知识点就是字符串的格式化，str.ljust函数，具体应用参照第八天的字符串的应用

第四步：定义删除学习信息的函数，这里是通过将需要删除的学生信息剔除出来，然后将其重新写入到.txt文件

# 定义删除学习信息的函数
# 将其全部取出来剔除之后再写入
def del_stu(stu_file):
    print("您选择了删除学生信息功能")
    del_stu_id = input("请输入您要删除的学号：")
    skip = True
    with open(stu_file, mode="a+", encoding="utf8") as file:
        file.seek(0, 0)
        line = file.read()
        pattern = r'n+'
        content = re.split(pattern, line)
        new_content = ""  # 用来存储信息
        for stu in content:
            reg_id = r'(?<=学号：)d+'
            try:
                pure_stu_id = re.search(reg_id, stu).group()
                if pure_stu_id == del_stu_id:
                    skip = False
                else:
                    new_stu = stu + "n"  # 还是换行问题
                    new_content += new_stu  # 如果不是要删除的学号，将信息存取到一个临时变量中
                    # print(new_content)  # 测试用
            except AttributeError:
                pass
        if skip:
            print("该学生不在系统中")
        else:
            file.seek(0, 0)  # 将指针置为0
            file.truncate()  # 删除内容
            file.write(new_content)  # 重新写入
            print("删除成功")
    return

这里用到的知识点：

file.truncate()函数是将文本中的内容全部剔除，参照第二十五的对文件的操作

第五步：完成修改学生信息的函数体,

# 修改信息功能
# 通过正则中的替换功能，将其替换后追加到末尾
def change_stu(stu_file):
    def change_menu():  # 定义一个子菜单
        print("""--选择你要修改的信息--
        1. 修改学号
        2. 修改姓名
        3. 修改性别
        4. 退出修改""")

    def change_id():
        print("您选择了修改学号信息功能")
        change_stu_id = input("请输入您要修改的学号：")
        new_stu_id = input("请输入修改后的学号：")
        skip = True
        with open(stu_file, mode="a+", encoding="utf8") as file:
            file.seek(0, 0)
            line = file.read()
            pattern = r'n+'
            content = re.split(pattern, line)
            new_content = ""
            for stu in content:
                reg_id = r'(?<=学号：)d+'
                try:
                    pure_stu_id = re.search(reg_id, stu).group()
                    if pure_stu_id == change_stu_id:
                        skip = False
                        stu_aft = re.sub(reg_id, new_stu_id, stu)
                    else:
                        new_stu = stu + "n"  # 还是换行问题
                        new_content += new_stu  # 如果不是要删除的学号，将信息存取到一个临时变量中
                except AttributeError:
                    pass
            if skip:
                print("系统中没有该学生的信息")
            else:
                file.seek(0, 0)  # 将指针置为0
                file.truncate()  # 删除内容
                file.write(new_content)
                file.write(stu_aft + "n")
                print("信息修改完毕")

    def change_name():
        print("您选择了修改姓名信息功能")
        change_stu_id = input("请输入您要修改姓名的学号：")
        new_stu_name = input("请输入修改后的姓名：")
        skip = True
        with open(stu_file, mode="a+", encoding="utf8") as file:
            file.seek(0, 0)
            line = file.read()
            pattern = r'n+'
            content = re.split(pattern, line)
            new_content = ""
            for stu in content:
                reg_id = r'(?<=学号：)d+'
                reg_name = r'(?<=姓名：)w+'
                try:
                    pure_stu_id = re.search(reg_id, stu).group()
                    if pure_stu_id == change_stu_id:
                        skip = False
                        stu_aft = re.sub(reg_name, new_stu_name, stu)
                    else:
                        new_stu = stu + "n"  # 还是换行问题
                        new_content += new_stu  # 如果不是要删除的学号，将信息存取到一个临时变量中
                except AttributeError:
                    pass
            if skip:
                print("系统中没有该学生的信息")
            else:
                file.seek(0, 0)  # 将指针置为0
                file.truncate()  # 删除内容
                file.write(new_content)
                file.write(stu_aft + "n")
                print("信息修改完毕")

    def change_sex():
        print("您选择了修改性别信息功能")
        change_stu_id = input("请输入您要修改性别的学号：")
        new_stu_sex = input("请输入修改后的性别：")
        skip = True
        with open(stu_file, mode="a+", encoding="utf8") as file:
            file.seek(0, 0)
            line = file.read()
            pattern = r'n+'
            content = re.split(pattern, line)
            new_content = ""
            for stu in content:
                reg_id = r'(?<=学号：)d+'
                reg_sex = r'(?<=性别：)w+'
                try:
                    pure_stu_id = re.search(reg_id, stu).group()
                    if pure_stu_id == change_stu_id:
                        skip = False
                        stu_aft = re.sub(reg_sex, new_stu_sex, stu)
                    else:
                        new_stu = stu + "n"  # 还是换行问题
                        new_content += new_stu  # 如果不是要删除的学号，将信息存取到一个临时变量中
                except AttributeError:
                    pass
            if skip:
                print("系统中没有该学生的信息")
            else:
                file.seek(0, 0)  # 将指针置为0
                file.truncate()  # 删除内容
                file.write(new_content)
                file.write(stu_aft + "n")
                print("信息修改完毕")

    while True:
        change_menu()  # 调用子菜单
        alter_num = int(input("请输入功能序号："))
        if alter_num == 1:
            change_id()
        elif alter_num == 2:
            change_name()
        elif alter_num == 3:
            change_sex()
        elif alter_num == 4:
            break
        else:
            print("输入有误")

不足：此段代码的冗余非常之强大，目前的自己肚子里的知识有限，难以使其优雅的发挥Python的特性

用到的知识点：

re模块中的re.sub函数，具体实例参照第三十一天的正则语法以及re模块的使用

最后一步：完成剩下的函数体

# 查看某个学生功能
def query_stu(stu_file):
    print("您选择了查询学生信息功能")
    query_stu_id = input("请输入您要查询的学号：")
    skip = True
    with open(stu_file, encoding="utf8") as file:
        file.seek(0, 0)
        line = file.read()
        pattern = r'n+'
        content = re.split(pattern, line)
        for stu in content:
            reg_id = r'(?<=学号：)d+'
            try:
                pure_stu_id = re.search(reg_id, stu).group()
                if pure_stu_id == query_stu_id:
                    skip = False
                    stu_info = stu
            except AttributeError:
                pass
        if skip:
            print("该学生不在系统中")
        else:
            print('找到此学生，信息如下↓↓↓↓↓↓↓↓')
            print(stu_info)


# 查询全部信息
def query_all_stu(stu_file):
    with open(stu_file, encoding="utf8")as file:
        line = file.read()
        pattern = r'n+'
        content = re.split(pattern, line)
        print("全部学生信息如下")
        for stu in content:
            print(stu)


# 程序入口
def main(stu_file):  # 程序入口
    while True:
        menu()
        number = input("请输入想要的功能：")
        if number == str(1):
            add_stu(stu_file)
        elif number == str(2):
            del_stu(stu_file)
        elif number == str(3):
            change_stu(stu_file)
        elif number == str(4):
            query_stu(stu_file)
        elif number == str(5):
            query_all_stu(stu_file)
        elif number == str(6):
            whether_to_quit = input("是否退出(y/n)")
            while True:
                if whether_to_quit == 'y' or whether_to_quit == 'Y' or whether_to_quit == 'yes':
                    print("已退出")
                    exit()
                elif whether_to_quit == 'n' or whether_to_quit == 'N' or whether_to_quit == 'no':
                    print("取消取出")
                    break
                else:
                    print("输入错误，退出失败")
                    break
        else:
            print("输入错误，请重新输入")


if __name__ == '__main__':
    students_file = "test.txt"
    main(students_file)