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4. using namespace std; - 命名空间
前言：
本篇博客建立在上篇博客（C++）任务管理系统（正式版）(迭代器)（list列表基础教程）（STL基础知识）-CSDN博客
的基础上，新增了文件存储，本章重点解释文件存储。前面的内容都是上一篇博客的内容。
源代码：
#include <iostream>
#include <list>
#include <string>
#include <fstream>
using namespace std;
void menu(){
cout<<"\n===== 任务管理系统 ====="<<endl;
cout<<"1.添加普通任务"<<endl;
cout<<"2.添加紧急任务"<<endl;
cout<<"3.完成一个任务"<<endl;
cout<<"4.打印剩余任务"<<endl;
cout<<"0.保存并退出 "<<endl;
cout<<"请输入你的选择："<<endl;
}
void print_task(list<string>& task_list){
int count=0;
if(task_list.empty()){
cout<<"暂时没有任务"<<endl;
return;
}
cout<<"\n===== 当前剩余任务 ====="<<endl;
for(auto& task:task_list){
cout<<task<<endl;
count++;
}
cout<<"当前任务数："<<count<<endl;
return;
}
void add_task(list<string>& task_list){
string a;
cout<<"请输入一个普通任务："<<endl;
cin>>a;
task_list.push_back(a);
cout<<"添加成功！"<<endl;
print_task(task_list);
return;
}
void add_urgent_task(list<string>& task_list){
string a;
cout<<"请输入一个紧急任务："<<endl;
cin>>a;
task_list.push_front(a);
cout<<"添加成功！"<<endl;
print_task(task_list);
return;
}
void complete_task(list<string>& task_list){
if(task_list.empty()){
cout<<"暂时没有任务"<<endl;
return;
}
string completetask=task_list.front();
task_list.pop_front();
cout<<"完成任务："<<completetask<<endl;
print_task(task_list);
return;
}
void save_file(list<string>& task_list){
//1.打开文件
ofstream outfile("task.txt");
//2.检查文件是否打开
if(!outfile){
cerr<<"无法打开文件"<<endl;
return;
}
//3.打印表头
outfile<<"===== 当前剩余任务 ====="<<endl;
//4.遍历每条记录
for(auto& str:task_list){
outfile<<str<<endl;
}
outfile.close();
cout<<"数据已经写入文件task.txt"<<endl;
}
void load_file(list<string>& task_list){
//1.打开文件
ifstream infile("task.txt");
//2.检查是否打开文件
if(!infile){
cerr<<"无法打开文件"<<endl;
return;
}
//3.清空当前数据
task_list.clear();
//4.获取并跳过表头
string header;
getline(infile,header);
//5.逐行读取数据
string line;
int line_count=0;
int success_count=0;
while(getline(infile,line)){
line_count++;
if(line.empty()){
continue;
}
try{
task_list.emplace_back(line);
success_count++;
}catch(const exception& e){
cerr << "解析第 " << line_count << " 行时出错: " << e.what() << endl;
cerr << "内容: " << line << endl;
}
}
//6.关闭文件
infile.close();
//7.输出加载结果
if (line_count - success_count > 0) {
cout << "警告：有 " << (line_count - success_count)
<< " 条记录未成功加载" << endl;
}
}
int main(){
int choice;
list<string> task_list;
load_file(task_list);
while(true){
menu();
cin>>choice;
switch (choice) {
case 0:
save_file(task_list);
cout<<"感谢使用，再见"<<endl;
return 0;
case 1:
add_task(task_list);
break;
case 2:
add_urgent_task(task_list);
break;
case 3:
complete_task(task_list);
break;
case 4:
print_task(task_list);
break;
default:
cout<<"输入有误 请重新选择！"<<endl;
break;
}
}
return 0;
}代码解析：
一.头文件和命名空间
//头文件
#include <iostream>//输入流和输出流
#include <list>//list列表
#include <string>//字符串的使用
#include <fstream>//文件存储
using namespace std;//命名空间1. #include <iostream> - 输入输出功能
作用：让程序能够进行输入（键盘）和输出（屏幕）操作
包含的关键功能：
cout：用于向屏幕输出文本（如cout << "Hello"）cin：用于从键盘获取输入（如cin >> name）endl：用于换行（相当于按回车键）
类比：就像给电脑安装了"眼睛"（输入）和"嘴巴"（输出）
2. #include <list> - 链表容器
作用：提供双向链表（list）数据结构
包含的关键功能：
list<int>：创建整数链表push_back()：在末尾添加元素push_front()：在开头添加元素pop_back()：删除末尾元素pop_front()：删除开头元素
特点：适合频繁在任意位置插入/删除元素
类比：像一根可以随意插入珠子的珍珠项链
3. #include <string> - 字符串处理
作用：提供字符串操作功能
包含的关键功能：
string：创建字符串变量（如string name = "Alice"）+：拼接字符串（如"Hello" + name）size()：获取字符串长度>>/<<：输入输出字符串
类比：给电脑安装处理文字的能力
4. using namespace std; - 命名空间
作用：避免每次都要写
std::前缀效果对比：
// 不使用命名空间 std::cout << "Hello"; std::list<int> numbers; // 使用命名空间 cout << "Hello"; list<int> numbers;为什么需要：C++标准库的所有功能都在
std命名空间中新手注意：在小型程序中使用没问题，但在大型项目中可能引起命名冲突
可视化比喻：建造房子 🏠
#include <iostream>→ 门窗系统（输入输出通道）#include <list>→ 可调整的储物架（灵活的数据容器）#include <string>→ 标签和便签（文字处理工具）using namespace std;→ 万能工具箱（直接使用标准工具不用找）
二.menu()函数
void menu(){
cout<<"\n===== 任务管理系统 ====="<<endl;
cout<<"1.添加普通任务"<<endl;
cout<<"2.添加紧急任务"<<endl;
cout<<"3.完成一个任务"<<endl;
cout<<"4.打印剩余任务"<<endl;
cout<<"0.保存并退出 "<<endl;
cout<<"请输入你的选择："<<endl;
}主要利用输出流打印可视化可选择菜单
三.print_task()函数
void print_task(list<string>& task_list){
int count=0;
if(task_list.empty()){
cout<<"暂时没有任务"<<endl;
return;
}
cout<<"\n===== 当前剩余任务 ====="<<endl;
for(auto& task:task_list){
cout<<task<<endl;
count++;
}
cout<<"当前任务数："<<count<<endl;
return;
}1. 函数定义
void print_task(list<string>& task_list)void：表示这个函数不返回任何值print_task：函数名称（打印任务）list<string>& task_list：参数说明list<string>：字符串链表类型&：引用传递（避免复制整个列表）task_list：要打印的任务列表
2. 计数器初始化
int count = 0;创建一个计数器变量
count初始值为0（准备统计任务数量）
3. 空列表检查
if (task_list.empty()) {
cout << "暂时没有任务" << endl;
return;
}empty()：检查列表是否为空如果列表为空：
打印提示信息 "暂时没有任务"
return：立即结束函数（不执行后面的代码）
4. 打印标题
cout << "\n===== 当前剩余任务 =====" << endl;\n：先换一行（空行）打印装饰性的标题
5. 遍历任务列表
for (auto& task : task_list) {
cout << task << endl;
count++;
}范围for循环：高效遍历整个列表
auto& task：自动类型推导+引用（避免字符串拷贝）auto：自动识别元素类型（这里是string）&：引用（直接访问原始数据）
循环体：
cout << task << endl：打印任务内容并换行count++：计数器+1（统计任务数量）
6. 打印任务总数
cout << "当前任务数：" << count << endl;输出统计结果
endl：换行并刷新输出缓冲区
7. 函数结束
return;显式结束函数（void函数可以省略）
可视化执行流程
开始
↓
创建计数器 count=0
↓
检查任务列表是否为空？ → 是 → 打印"暂时没有任务" → 结束
↓
否
↓
打印标题 "===== 当前剩余任务 ====="
↓
遍历任务列表：
任务1 → 打印 → 计数+1
任务2 → 打印 → 计数+1
...
任务N → 打印 → 计数+1
↓
打印"当前任务数：N"
↓
结束四.add_task()函数
void add_task(list<string>& task_list){
string a;
cout<<"请输入一个普通任务："<<endl;
cin>>a;
task_list.push_back(a);
cout<<"添加成功！"<<endl;
print_task(task_list);
return;
}1. 创建临时变量
string a;创建一个字符串变量
a作用：临时存储用户输入的任务内容
生命周期：只在函数执行期间存在
2. 显示提示信息
cout << "请输入一个普通任务：" << endl;cout：输出到屏幕提示用户需要输入什么内容
endl：换行并刷新输出缓冲区
3. 获取用户输入
cin >> a;cin：从键盘获取输入>>：输入操作符用户输入的内容会存储到变量
a中注意：这种方式只能读取单个单词（遇到空格会停止）
4. 添加任务到列表
task_list.push_back(a);task_list：我们要修改的任务列表.push_back()：list 的成员函数，在末尾添加元素a：用户输入的任务内容效果：任务被添加到列表的最后位置
5. 操作反馈
cout << "添加成功！" << endl;给用户明确的反馈，表示操作已完成
良好的用户体验设计
6. 打印更新后的列表
print_task(task_list);调用之前定义的打印函数
显示添加新任务后的完整列表
让用户直观看到变化
可视化执行流程
开始
↓
创建临时变量a
↓
显示提示："请输入一个普通任务："
↓
等待用户输入 → 用户输入"写作业"
↓
将"写作业"存入变量a
↓
将a的内容添加到task_list末尾
↓
显示"添加成功！"
↓
调用print_task显示更新后的列表
↓
结束五.add_urgent_task()函数
函数分解说明（与普通任务添加对比）
1-3. 输入部分（相同）
创建临时变量
a显示提示信息（但内容改为"紧急任务"）
使用
cin >> a获取输入（同样有空格限制问题）
4. 关键区别：添加位置
task_list.push_front(a); // 添加到列表开头普通任务函数：
push_back()→ 添加到末尾紧急任务函数：
push_front()→ 添加到开头这正是链表的优势所在：在开头添加元素非常高效（O(1)时间复杂度）
5-7. 反馈与结束（相同）
显示添加成功提示
调用打印函数显示更新后的列表
显式返回
可视化执行流程（对比普通任务）
普通任务添加流程：
开始 → 输入任务 → 添加到列表末尾 → 打印列表
紧急任务添加流程：
开始 → 输入任务 → 添加到列表开头 → 打印列表六.complete_task()函数
1. 空列表检查
if(task_list.empty()) {
cout << "暂时没有任务" << endl;
return;
}安全防护：防止在空列表上操作导致程序崩溃
empty()：检查列表是否为空如果为空：显示提示信息并直接退出函数
2. 获取第一个任务
string completetask = task_list.front();front()：获取列表的第一个元素（但不移除）将任务内容保存到变量
completetask中这样可以在移除后还能显示已完成的任务
3. 移除第一个任务
task_list.pop_front();pop_front()：移除列表的第一个元素重要特性：这是链表的高效操作（O(1)时间复杂度）
执行后：列表长度减少1，后续任务向前移动
4. 显示完成信息
cout << "完成任务：" << completetask << endl;给用户明确反馈
显示具体完成了哪个任务
提升用户体验
5. 打印更新后的列表
print_task(task_list);调用之前定义的打印函数
显示移除任务后的最新列表状态
让用户看到当前剩余任务
可视化执行流程
开始
↓
检查列表是否为空？
是 → 显示"暂时没有任务" → 结束
否 → 继续
↓
获取第一个任务内容 → 存入completetask
↓
从列表中移除第一个任务
↓
显示"完成任务：XXX"
↓
打印更新后的任务列表
↓
结束七.主函数
int main(){
int choice;
list<string> task_list;
load_file(task_list);
while(true){
menu();
cin>>choice;
switch (choice) {
case 0:
save_file(task_list);
cout<<"感谢使用，再见"<<endl;
return 0;
case 1:
add_task(task_list);
break;
case 2:
add_urgent_task(task_list);
break;
case 3:
complete_task(task_list);
break;
case 4:
print_task(task_list);
break;
default:
cout<<"输入有误 请重新选择！"<<endl;
break;
}
}
return 0;
}八.文件存储(重点)
保存文件 详细分步解释
1. 创建并打开文件
ofstream outfile("task.txt");ofstream：输出文件流类（Output File Stream）outfile：我们创建的文件流对象名（可自定义）"task.txt"：要保存的文件名（可以是相对路径或绝对路径）作用：尝试创建/打开名为 "task.txt" 的文件准备写入
2. 检查文件是否成功打开
if(!outfile) {
cerr << "无法打开文件" << endl;
return;
}!outfile：检查文件流状态（是否成功打开）可能失败的原因：
文件被其他程序锁定
磁盘空间不足
没有写入权限
路径不存在
cerr：标准错误输出（通常显示为红色）return：遇到错误时提前结束函数
3. 写入表头（标题行）
outfile << "===== 当前剩余任务 =====" << endl;outfile <<：将内容写入文件（类似cout <<输出到屏幕）添加描述性标题，使文件内容更易读
endl：写入换行符并刷新缓冲区
4. 遍历任务列表并写入文件
for(auto& str : task_list) {
outfile << str << endl;
}范围for循环：遍历任务列表中的每个任务
auto& str：自动类型推导+引用（高效访问每个任务）outfile << str：将任务内容写入文件endl：每个任务后换行（使文件格式清晰）
5. 关闭文件
outfile.close();正式关闭文件并释放系统资源
重要提示：虽然流对象析构时会自动关闭文件，但显式关闭是良好习惯
确保所有数据实际写入磁盘（不是仅存在缓冲区）
6. 提示用户操作完成
cout << "数据已经写入文件task.txt" << endl;给用户明确的反馈，告知保存操作已完成
显示保存的文件名，方便用户查找
可视化执行流程
开始
↓
尝试打开task.txt → 失败？ → 显示错误 → 结束
↓
成功打开 ↓
写入标题行
↓
遍历任务列表：
任务1 → 写入文件 + 换行
任务2 → 写入文件 + 换行
...
任务N → 写入文件 + 换行
↓
关闭文件
↓
显示成功消息
↓
结束文件内容示例
假设任务列表包含：
"完成数学作业"
"阅读C++教材"
"买菜"
保存后的task.txt内容：
===== 当前剩余任务 =====
完成数学作业
阅读C++教材
买菜关键概念解释
文件流类型
| 流类型 | 头文件 | 用途 |
|---|---|---|
ofstream |
<fstream> |
输出文件流（写入文件） |
ifstream |
<fstream> |
输入文件流（读取文件） |
fstream |
<fstream> |
双向文件流（读写文件） |
读取文件 详细分步解释
1. 打开文件
ifstream infile("task.txt");ifstream：输入文件流类（Input File Stream）infile：文件流对象名（可自定义）"task.txt"：要读取的文件名（与保存的文件名相同）作用：尝试打开文件准备读取内容
2. 检查文件是否成功打开
if(!infile) {
cerr << "无法打开文件" << endl;
return;
}!infile：检查文件是否成功打开常见失败原因：
文件不存在（首次运行）
文件被其他程序占用
没有读取权限
显示错误信息后直接返回
3. 清空当前任务列表
task_list.clear();clear()：清空链表中的所有元素目的：确保加载的是文件中的最新数据，而不是追加到现有列表
相当于从零开始重建任务列表
4. 读取并跳过表头行
string header;
getline(infile, header);getline()：读取整行内容（包括空格）header：存储读取到的表头内容作用：跳过文件中的标题行（如"===== 当前剩余任务 ====="）
不处理表头内容，只是移动到实际数据部分
5. 逐行读取数据
string line;
int line_count = 0;
int success_count = 0;
while(getline(infile, line)) {
line_count++;
// 跳过空行
if(line.empty()) {
continue;
}
// 尝试添加任务到列表
try {
task_list.emplace_back(line);
success_count++;
} catch(const exception& e) {
// 错误处理
cerr << "解析第 " << line_count << " 行时出错: " << e.what() << endl;
cerr << "内容: " << line << endl;
}
}5.1 循环读取每一行
while(getline(infile, line))：循环读取文件直到结束getline()：每次读取一行内容到line变量
5.2 统计行数
line_count++：记录当前处理的行号（用于错误定位）
5.3 跳过空行
if(line.empty()) continue;：忽略空白行目的：避免添加空任务到列表
5.4 添加任务到列表
task_list.emplace_back(line);：高效添加任务emplace_back直接构造字符串，避免额外拷贝success_count++：记录成功添加的任务数
5.5 错误处理
try-catch块捕获可能的异常常见错误：内存不足、无效字符等
显示错误行号和问题内容
6. 关闭文件
infile.close();释放文件资源
良好的编程习惯
7. 输出加载结果
if (line_count - success_count > 0) {
cout << "警告：有 " << (line_count - success_count)
<< " 条记录未成功加载" << endl;
}计算失败加载的记录数：
失败数 = 总行数 - 成功数如果有失败记录，显示警告信息
帮助用户了解数据加载的完整性
可视化执行流程
开始
↓
尝试打开task.txt → 失败？ → 显示错误 → 结束
↓
成功打开 ↓
清空当前任务列表
↓
读取并跳过表头行
↓
循环读取每一行：
行号+1
是否空行？ → 是 → 跳过
否 → 尝试添加到任务列表
成功？ → 成功计数+1
失败？ → 显示错误信息
↓
关闭文件
↓
计算并显示加载结果
↓
结束文件内容与加载结果
假设task.txt内容：
===== 当前剩余任务 =====
完成数学作业
阅读C++教材
买菜
无效任务!@#$%加载结果：
跳过表头行
添加"完成数学作业"（成功）
添加"阅读C++教材"（成功）
添加"买菜"（成功）
尝试添加"无效任务!@#$%"（可能失败）
显示警告：有1条记录未成功加载
关键概念解释
文件读取方法
| 方法 | 说明 | 示例 |
|---|---|---|
getline() |
读取整行（包括空格） | getline(infile, line) |
>> 操作符 |
读取单词（遇到空格停止） | infile >> word |
read() |
读取原始字节（二进制数据） | infile.read(buffer, size) |
错误处理机制
try {
// 可能出错的代码
} catch(const exception& e) {
// 错误处理
cerr << "错误: " << e.what() << endl;
}try：尝试执行可能出错的代码块catch：捕获并处理特定类型的异常exception：所有标准异常的基类e.what()：获取错误描述信息
清空列表的重要性
task_list.clear();防止重复加载：如果不清空，每次加载都会追加到现有列表
确保数据一致性：文件内容是唯一数据源
注：该代码是本人自己所写，可能不够好，不够简便，欢迎大家指出我的不足之处。如果遇见看不懂的地方，可以在评论区打出来，进行讨论，或者联系我。上述内容全是我自己理解的，如果你有别的想法，或者认为我的理解不对，欢迎指出！！！如果可以，可以点一个免费的赞支持一下吗？谢谢各位彦祖亦菲！！！！！