二次开发（第一周作业）

（1） 来源

C++ 大作业 超市收银系统 - shugen - 博客园
该文章介绍了一个软件的实现过程，并提供了相关代码。通过对该软件的分析对其进行了改进和二次开发。

（2） 运行环境+运行结果的截图（伸缩代码附上）

操作系统：Windows 11
开发工具：Dev-c++
编程语言：C++
运行结果截图：

（3）主要问题列表，针对问题要了改善或者重构

1. 代码结构优化：将代码拆分成更小的模块，增强可读性和可维护性。
2. 数据存储改进：使用更高效的数据结构，如std::map或std::unordered_map，替代文件存储。
3. 功能增强：增加错误处理机制，优化用户交互体验。
4. 性能优化：减少不必要的文件读写操作，提升系统响应速度。
5. 代码风格改进：统一代码风格，增强代码的可读性。

（4）新代码附上（只要你自己改进的地方）

1. 商品信息存储和管理

class Product {
private:
double price;
string name;
long number;

public:
static unordered_map<long, Product> products;

void addproduct() {
long pnumber;
cout << "请输入商品条形码: ";
cin >> pnumber;

if (products.find(pnumber) != products.end()) {
cout << "该商品已存在，请重新选择！" << endl;
return;
}

cout << "请输入商品价格: ";
cin >> price;
cout << "请输入商品名: ";
cin >> name;

products[pnumber] = *this;
cout << "保存商品成功！" << endl;
}
};
unordered_map<long, Product> Product::products;

2. 商品信息查找
   void Product::search() {
   long pnumber;
   cout << "请输入商品条形码: ";
   cin >> pnumber;

if (products.find(pnumber) == products.end()) {
cout << "未找到该商品，请核对！" << endl;
return;
}

cout << "该商品存在，详情如下：" << endl;
cout << "商品条形码: " << pnumber << endl;
cout << "商品名: " << products[pnumber].name << endl;
cout << "商品价格: " << products[pnumber].price << endl;
}

3. 商品信息删除
   void Product::del() {
   long pnumber;
   cout << "请输入商品条形码: ";
   cin >> pnumber;

if (products.find(pnumber) == products.end()) {
cout << "该商品不存在，请核对！" << endl;
return;
}

products.erase(pnumber);
cout << "删除成功！" << endl;
}

4. 性能优化：减少文件操作
   void loadProducts() {
   ifstream infile("products.txt");
   if (!infile) return;

long pnumber;
string name;
double price;

while (infile >> pnumber >> name >> price) {
Product product;
product.name = name;
product.price = price;
products[pnumber] = product;
}
}

void saveProducts() {
ofstream outfile("products.txt");
for (auto& [pnumber, product] : products) {
outfile << pnumber << " " << product.name << " " << product.price << endl;
}
}

（5）重构的软件的测试截图

（6）总结：难点、花时间比较久的、逆向软件工程的一些思考

1. 难点
   数据结构的切换与适配：从文件存储改为基于内存的 unordered_map 存储，需要重新设计数据的加载、保存和访问逻辑。这不仅涉及到代码的重构，还需要确保数据的完整性和一致性，尤其是在程序启动和退出时。
   用户交互的统一性：原代码中用户交互提示信息格式不统一，改进时需要重新设计提示信息的风格和格式，同时确保其简洁性和易用性。这需要对用户交互设计有一定的理解。
   性能优化与内存管理：将数据存储在内存中可以显著提升性能，但也增加了内存管理的复杂性。如何在内存和磁盘之间高效地同步数据，同时避免数据丢失，是一个关键问题。
2. 花时间比较久的
   代码重构：将原有的基于文件操作的代码逻辑重构为基于内存的数据结构，需要逐行分析原代码的功能，并重新设计新的实现方式。这一过程需要仔细测试，以确保功能的正确性。
   数据持久化机制的设计：改进后的代码需要在程序启动时加载数据，并在退出时保存数据。设计高效且可靠的加载和保存机制（如 loadProducts() 和 saveProducts()）花费了较多时间，尤其是处理文件格式和异常情况。
   用户交互优化：统一用户交互提示信息看似简单，但需要考虑用户体验和国际化支持。重新设计提示信息并替换原有代码中的提示信息，需要对代码进行全局扫描和修改，这一过程较为繁琐。
3. 逆向软件工程的思考
   理解原代码的逻辑和意图：在改进代码之前，需要深入理解原代码的设计思路和功能实现。通过逆向分析，找出原代码的不足之处（如频繁的文件操作、不统一的用户交互等），并确定改进方向。
   平衡功能与性能：改进过程中需要在功能完整性和性能优化之间找到平衡。例如，虽然内存存储提高了性能，但也需要考虑数据的持久化和内存占用问题。这种权衡需要根据实际需求进行设计。
   模块化与可维护性：通过将商品信息的存储、查找和删除等功能分离到不同的方法中，并引入 unordered_map 数据结构，代码的模块化和可维护性得到了显著提升。这种改进思路体现了逆向软件工程中对代码结构优化的重视。