回顾：学生记录系统

本课属于 Coddy C++ 学习旅程的“面向对象编程”单元。第 39 课，共 104 课。

是时候把你学到的封装知识付诸实践了！在这个挑战中，你将构建一个学生成绩管理系统，展示如何正确使用访问说明符、信息隐藏和嵌套类。

你的系统将运用以下封装原则来管理学生数据：

私有数据成员，用于保护成绩和学生 ID 等敏感信息
包含 getter 和受控 setter 的公共接口
用于表示各门课程成绩的嵌套类，将这部分实现细节封装在学生类中

你将实现以下结构：

class Student {
public:
    class Grade {    // 用于存储课程成绩的嵌套类
        // ...
    };
    
    // 用于访问学生数据的公共接口
    
private:
    std::string name;
    int studentId;
    // 成绩集合
};

这个挑战将综合运用本章学到的所有内容：选择合适的访问级别，通过简洁的接口隐藏实现细节，并使用嵌套类组织相关类型。仔细考虑哪些内容应该可以访问，哪些应该保持隐藏。

挑战

简单

让我们构建一个学生档案系统，综合运用你所学的封装知识。你将创建一个系统，妥善保护学生数据，通过嵌套类管理成绩，并通过简洁的公有接口进行所有交互。

你将创建两个文件来组织代码：

Student.h：定义一个 Student 类，通过嵌套的 Grade 类展示恰当的封装。

你的嵌套 Grade 类（在 Student 的公有部分中声明）应存储课程名称（字符串）和成绩（double）。为它添加一个接收这两个值的构造函数，并提供 getCourseName() 和 getScore() 方法来访问数据。即使 Grade 类嵌套在 Student 中，它仍应将自己的数据设为私有，并保持自身的封装性。

Student 类应将学生姓名（字符串）、学生 ID（int）和 Grade 指针集合设为私有成员。请提供：

一个接收姓名和学生 ID 的构造函数
Getter：getName() 和 getStudentId()（均为 const）
一个 addGrade(const std::string& course, double score) 方法，用于创建一个新的 Grade 并将其添加到学生档案中（仅当成绩在 0 到 100 之间，且包含 0 和 100 时才添加）
一个 getAverageGrade() 方法（const），用于计算并返回所有成绩的平均值；如果没有成绩，则返回 0.0
一个 displayRecord() 方法（const），用于显示学生的完整档案

别忘了在析构函数中清理动态分配的成绩，并添加适当的头文件保护。

main.cpp：从输入中读取学生姓名、学生 ID 和三门课程的成绩。输入格式为五行：姓名、ID，然后是三行，每行包含课程名称和成绩，两者以空格分隔（例如，Math 95.5）。
使用姓名和 ID 创建一个 Student，添加三项成绩，然后显示完整档案。

displayRecord() 的输出格式应为：
```
Student: <name> (ID: <id>)
Grades:
  <course1>: <score1>
  <course2>: <score2>
  <course3>: <score3>
Average: <average>
```

使用 <iomanip> 中的 std::fixed 和 std::setprecision(1)，将所有成绩和平均值格式化为一位小数。使用 std::stoi() 转换 ID，使用 std::stod() 转换成绩。

这个挑战综合运用了私有数据成员、公有 getter、带验证的受控 setter 和嵌套类，共同构建一个封装良好的学生档案系统。

亲手试试

#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>
#include "Student.h"

int main() {
    // 读取学生姓名
    std::string name;
    std::getline(std::cin, name);
    
    // 读取学生 ID
    std::string idStr;
    std::getline(std::cin, idStr);
    int studentId = std::stoi(idStr);
    
    // 读取三门课程的成绩（格式："CourseName Score"）
    std::string line1, line2, line3;
    std::getline(std::cin, line1);
    std::getline(std::cin, line2);
    std::getline(std::cin, line3);
    
    // TODO: 解析每一行，提取课程名称和分数
    // 使用 std::stod() 将分数字符串转换为 double 类型的值
    
    // TODO: 使用姓名和 ID 创建 Student 对象
    
    // TODO: 将三门课程的成绩添加到学生记录中
    
    // TODO: 显示完整的学生记录
    
    return 0;
}

自我测试

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