如何用C语言实现简单的停车场管理系统

目录

1. 引言
2. 需求分析
3. 系统设计
   • 数据结构设计
   • 功能模块设计
4. 代码实现
   • 车辆信息结构体
   • 停车场管理函数
   • 主函数
5. 测试与运行
6. 总结

引言

停车场管理系统是现代城市中不可或缺的一部分，它能够有效地管理停车场的车辆进出、停车位的分配以及收费等功能。本文将介绍如何使用C语言实现一个简单的停车场管理系统。通过这个系统，用户可以模拟车辆的进出、查询停车场状态以及计算停车费用等功能。

需求分析

在开始编写代码之前，我们需要明确系统的需求。一个简单的停车场管理系统应具备以下功能：

1. 车辆进入停车场：记录车辆进入停车场的时间，并分配一个停车位。
2. 车辆离开停车场：记录车辆离开停车场的时间，并计算停车费用。
3. 查询停车场状态：显示当前停车场内的车辆信息及剩余停车位数量。
4. 退出系统：退出停车场管理系统。

系统设计

数据结构设计

为了实现上述功能，我们需要设计合适的数据结构来存储车辆信息和停车场状态。我们可以使用结构体来表示车辆信息，并使用数组来模拟停车场的停车位。

typedef struct {
    char license_plate[10];  // 车牌号
    time_t entry_time;       // 进入时间
    time_t exit_time;        // 离开时间
    int parking_spot;        // 停车位编号
} Vehicle;

#define MAX_SPOTS 10  // 停车场最大停车位数
Vehicle parking_lot[MAX_SPOTS];  // 停车场数组
int available_spots = MAX_SPOTS; // 可用停车位数量

功能模块设计

根据需求分析，我们可以将系统分为以下几个功能模块：

1. 车辆进入停车场：检查是否有可用停车位，如果有，则记录车辆信息并分配停车位。
2. 车辆离开停车场：根据车牌号查找车辆信息，计算停车费用，并释放停车位。
3. 查询停车场状态：显示当前停车场内的车辆信息及剩余停车位数量。
4. 退出系统：退出程序。

代码实现

车辆信息结构体

首先，我们定义一个结构体来存储车辆信息：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <time.h>

typedef struct {
    char license_plate[10];  // 车牌号
    time_t entry_time;       // 进入时间
    time_t exit_time;        // 离开时间
    int parking_spot;        // 停车位编号
} Vehicle;

#define MAX_SPOTS 10  // 停车场最大停车位数
Vehicle parking_lot[MAX_SPOTS];  // 停车场数组
int available_spots = MAX_SPOTS; // 可用停车位数量

停车场管理函数

接下来，我们实现各个功能模块的函数。

车辆进入停车场

void enter_parking_lot() {
    if (available_spots == 0) {
        printf("停车场已满，无法进入！\n");
        return;
    }

    Vehicle new_vehicle;
    printf("请输入车牌号: ");
    scanf("%s", new_vehicle.license_plate);

    // 分配停车位
    for (int i = 0; i < MAX_SPOTS; i++) {
        if (parking_lot[i].license_plate[0] == '\0') {
            new_vehicle.parking_spot = i;
            new_vehicle.entry_time = time(NULL);
            parking_lot[i] = new_vehicle;
            available_spots--;
            printf("车辆已停入停车位 %d\n", i + 1);
            break;
        }
    }
}

车辆离开停车场

void exit_parking_lot() {
    char license_plate[10];
    printf("请输入车牌号: ");
    scanf("%s", license_plate);

    for (int i = 0; i < MAX_SPOTS; i++) {
        if (strcmp(parking_lot[i].license_plate, license_plate) == 0) {
            parking_lot[i].exit_time = time(NULL);
            double parking_time = difftime(parking_lot[i].exit_time, parking_lot[i].entry_time) / 3600.0; // 计算停车时间（小时）
            double fee = parking_time * 5; // 假设每小时收费5元
            printf("车辆 %s 停车时间: %.2f 小时，费用: %.2f 元\n", license_plate, parking_time, fee);

            // 释放停车位
            memset(&parking_lot[i], 0, sizeof(Vehicle));
            available_spots++;
            return;
        }
    }

    printf("未找到车牌号为 %s 的车辆\n", license_plate);
}

查询停车场状态

void show_parking_lot_status() {
    printf("当前停车场状态:\n");
    for (int i = 0; i < MAX_SPOTS; i++) {
        if (parking_lot[i].license_plate[0] != '\0') {
            printf("停车位 %d: 车牌号 %s, 进入时间 %s", i + 1, parking_lot[i].license_plate, ctime(&parking_lot[i].entry_time));
        } else {
            printf("停车位 %d: 空闲\n", i + 1);
        }
    }
    printf("剩余停车位: %d\n", available_spots);
}

主函数

最后，我们编写主函数来实现用户交互：

int main() {
    int choice;

    while (1) {
        printf("\n停车场管理系统\n");
        printf("1. 车辆进入\n");
        printf("2. 车辆离开\n");
        printf("3. 查询停车场状态\n");
        printf("4. 退出\n");
        printf("请选择操作: ");
        scanf("%d", &choice);

        switch (choice) {
            case 1:
                enter_parking_lot();
                break;
            case 2:
                exit_parking_lot();
                break;
            case 3:
                show_parking_lot_status();
                break;
            case 4:
                printf("退出系统\n");
                return 0;
            default:
                printf("无效选择，请重新输入\n");
        }
    }

    return 0;
}

测试与运行

在完成代码编写后，我们可以通过以下步骤来测试系统的功能：

1. 车辆进入停车场：选择选项1，输入车牌号，系统应分配一个停车位并显示停车位编号。
2. 车辆离开停车场：选择选项2，输入车牌号，系统应计算停车费用并释放停车位。
3. 查询停车场状态：选择选项3，系统应显示当前停车场内的车辆信息及剩余停车位数量。
4. 退出系统：选择选项4，系统应退出程序。

通过以上测试，我们可以验证系统是否能够正确地处理车辆的进出、停车位的分配以及费用的计算。

总结

本文介绍了如何使用C语言实现一个简单的停车场管理系统。通过定义合适的数据结构和实现各个功能模块，我们能够模拟车辆的进出、查询停车场状态以及计算停车费用等功能。虽然这个系统相对简单，但它为更复杂的停车场管理系统提供了一个基础框架。希望本文能够帮助读者理解如何使用C语言进行简单的系统开发。