初版

.vscode/settings.json

@@ -77,7 +77,8 @@
     "ranges": "cpp",
     "span": "cpp",
     "stack": "cpp",
-    "text_encoding": "cpp"
+    "text_encoding": "cpp",
+    "codecvt": "cpp"
   },
   "C_Cpp_Runner.cCompilerPath": "gcc",
   "C_Cpp_Runner.cppCompilerPath": "g++",

frontend/shared/backend_interface.h

@@ -1,117 +1,122 @@
-#ifndef DATA_STRUCTURES_H
-#define DATA_STRUCTURES_H
+#ifndef BACKEND_INTERFACE_H
+#define BACKEND_INTERFACE_H
 
 #include <string>
 #include <vector>
+#include <memory>
+#include <map>
+#include <ctime>
+#include "../../src/exam_system/exam_system.h"
 
-// 用户信息结构体
-struct UserInfo {
-    std::string email;
-    std::string password;
-    bool isLoggedIn = false;
-};
+namespace exam_system {
 
 // 题目信息结构体
 struct QuestionInfo {
     int id;
     std::string content;
     std::vector<std::string> options;
-    int correctAnswer; // 0-3 对应ABCD
+    int correct_answer;  // 0-3 对应ABCD
 };
 
 // 测试结果结构体
 struct TestResult {
-    int totalQuestions;                 ///< 总问题数
-    int correctAnswers;                 ///< 正确问题数
-    double score;                       ///< 得分
+    int total_questions;     ///< 总问题数
+    int correct_answers;     ///< 正确问题数
+    double score;            ///< 得分
     std::string difficulty;
 };
 
+// 验证码信息结构体
+struct VerificationCode {
+    std::string code;
+    std::time_t generate_time;
+    std::string email;
+};
+
+// 邮箱配置结构体
+struct EmailConfig {
+    std::string smtp_server = "smtp.163.com";
+    int smtp_port = 25;
+    std::string username = "your_email@163.com";
+    std::string password = "your_password";
+    bool use_curl = true;  // 使用libcurl发送邮件
+};
+
 // 前后端通信接口
 class BackendInterface {
-public:
-    /**
-     * @brief 请求发送验证码
-     * @param email 邮箱地址
-     * @return 发送成功true
-     */
-    virtual bool sendSecondCode(const std::string& email) = 0;
-
-     /**
-     * @brief 用户注册
-     * @param user_name 用户名 
-     * @param password 密码
-     * @param code 验证码
-     * @return 注册成功true
-     */
-    virtual bool userRegitster(const std::string& user_name, const std::string& password, const std::string& code) = 0;
+ public:
+  virtual ~BackendInterface() = default;
 
-    /**
-     * @brief 用户登陆
-     * @param user_name 用户名
-     * @param password 密码
-     * @return 登陆成功true
-     */
-    virtual bool userLogin(const std::string& user_name, const std::string& password) = 0;
-    virtual void userLogout() = 0;
-    virtual bool changePassword(const std::string& oldPassword, const std::string& newPassword) = 0;
-    virtual void userExit() = 0;
-    
-    /**
-     * @brief 题目生成
-     * @param difficulty 题目难度（小学、初中、高中）
-     * @param count 题目数量
-     * @return 返回生成的题目信息（采用QuestionInfor存储题目）
-     */
-    virtual std::vector<QuestionInfo> generateQuestions(const std::string& difficulty, int count) = 0;
-    
-    /**
-     * @brief 提交答案
-     * @param userAnswers 0-3分别表示选项A-D
-     * @return 返回测试结果（采用TestResult存储测试结果）
-     */
-    virtual TestResult submitAnswers(const std::vector<int>& userAnswers) = 0;
-    
-    virtual ~BackendInterface() = default;
+  virtual bool SendVerificationCode(const std::string& email) = 0;
+  virtual bool UserRegister(const std::string& username, 
+                           const std::string& password,
+                           const std::string& email,
+                           const std::string& code) = 0;
+  virtual bool UserLogin(const std::string& username, 
+                        const std::string& password) = 0;
+  virtual void UserLogout() = 0;
+  virtual bool ChangePassword(const std::string& old_password, 
+                             const std::string& new_password) = 0;
+  virtual void UserExit() = 0;
+  virtual std::vector<QuestionInfo> GenerateQuestions(
+      const std::string& difficulty, int count) = 0;
+  virtual TestResult SubmitAnswers(const std::vector<int>& user_answers) = 0;
+  virtual std::string GetCurrentUser() const = 0;
 };
 
 class BackendImpl : public BackendInterface {
-public:
-    bool sendSecondCode(const std::string& email){ return true; };
-    bool userRegitster(const std::string& user_name, const std::string& password, const std::string& code){ return true; };
-    bool userLogin(const std::string& user_name, const std::string& password){ return true; };
-    bool changePassword(const std::string& old_password, const std::string& new_password){ return true; };
-    void userLogout(){return;};
-    void userExit(){return;};
-    std::vector<QuestionInfo> generateQuestions(const std::string& difficulty, int count) {
-        std::vector<QuestionInfo> questions = {
-            {1, "1 + 1 = ?", {"1", "2", "3", "4"}, 1},
-            {2, "3 * 4 = ?", {"10", "12", "14", "16"}, 1},
-            {3, "10 / 2 = ?", {"3", "4", "5", "6"}, 2},
-            {4, "7 - 3 = ?", {"2", "3", "4", "5"}, 2},
-            {5, "2 * 2 = ?", {"2", "3", "4", "5"}, 2},
-            {6, "9 / 3 = ?", {"2", "3", "4", "5"}, 1},
-            {7, "5 * 6 = ?", {"25", "30", "35", "40"}, 1},
-            {8, "8 + 7 = ?", {"14", "15", "16", "17"}, 1},
-            {9, "20 / 4 = ?", {"3", "4", "5", "6"}, 2},
-            {10, "6 * 7 = ?", {"40", "42", "44", "46"}, 1}
-        };
-        return questions;
-    }
+ public:
+  BackendImpl();
+  ~BackendImpl() override = default;
 
-    TestResult submitAnswers(const std::vector<int>& userAnswers){
-        TestResult test_result = {
-            10,      
-            8,       
-            80.0,    
-            "小学"   
-        };
+  BackendImpl(const BackendImpl&) = delete;
+  BackendImpl& operator=(const BackendImpl&) = delete;
 
-        return test_result;
-    }
+  bool SendVerificationCode(const std::string& email) override;
+  bool UserRegister(const std::string& username, 
+                   const std::string& password,
+                   const std::string& email,
+                   const std::string& code) override;
+  bool UserLogin(const std::string& username, 
+                const std::string& password) override;
+  void UserLogout() override;
+  bool ChangePassword(const std::string& old_password, 
+                     const std::string& new_password) override;
+  void UserExit() override;
+  std::vector<QuestionInfo> GenerateQuestions(
+      const std::string& difficulty, int count) override;
+  TestResult SubmitAnswers(const std::vector<int>& user_answers) override;
+  std::string GetCurrentUser() const override;
 
-    ~BackendImpl() = default ;
+ private:
+  // 邮件发送方法
+  bool SendEmail(const std::string& recipient, 
+                const std::string& subject, 
+                const std::string& body);
+  bool SendEmailViaCurl(const std::string& recipient,
+                       const std::string& subject,
+                       const std::string& body);
+  
+  // 验证码管理
+  std::string GenerateVerificationCode();
+  bool ValidateVerificationCode(const std::string& email, 
+                               const std::string& code);
+  void CleanExpiredVerificationCodes();
+  
+  // 题目生成辅助方法
+  std::string CalculateSimpleAnswer(const std::string& problem);
+  std::vector<std::string> GenerateOptions(const std::string& correct_answer);
+  double CalculateScore(int correct_count, int total_count);
+  
+  // 成员变量
+  std::map<std::string, VerificationCode> verification_codes_;
+  std::map<std::string, std::vector<QuestionInfo>> user_questions_;
+  std::string current_user_;
+  std::vector<std::string> current_correct_answers_;
+  std::unique_ptr<ExamSystem> exam_system_;
+  EmailConfig email_config_;
 };
 
+}  // namespace exam_system
 
-#endif
+#endif  // BACKEND_INTERFACE_H

src/exam_system/exam_system.h

@@ -21,6 +21,7 @@ namespace constants {
 constexpr int kMinQuestionCount = 10;  ///< 最小题目数量
 constexpr int kMaxQuestionCount = 30;  ///< 最大题目数量
 constexpr int kExitCode = -1;          ///< 退出代码
+constexpr char kDefaultUserDataFile[] = "users.csv";  ///< 默认用户数据文件名
 }  // namespace constants
 
 /**
@@ -38,6 +39,7 @@ struct UserInfo {
  */
 struct SystemConfig {
   std::vector<UserInfo> users;  ///< 系统用户列表
+  std::string user_data_file;   ///< 用户数据文件路径
 };
 
 /**
@@ -76,18 +78,46 @@ struct LoginResponse {
 };
 
 /**
- * @brief 考试系统主类
+ * @brief 修改密码请求
+ */
+struct ChangePasswordRequest {
+  std::string username;        ///< 用户名
+  std::string old_password;    ///< 旧密码
+  std::string new_password;    ///< 新密码
+};
+
+/**
+ * @brief 修改密码响应
+ */
+struct ChangePasswordResponse {
+  bool success;                ///< 修改是否成功
+  std::string error_message;   ///< 错误信息
+};
+
+/**
+ * @brief 考试系统控制层
  * 
- * 管理整个系统的运行流程，包括用户登录、题目生成、文件保存等功能
+ * 提供面向服务的API，处理业务逻辑，不直接处理用户交互
  */
 class ExamSystem {
-  public:
+ public:
+  /**
+   * @brief 默认构造函数 - 自动使用当前目录下的默认用户文件
+   */
+  ExamSystem();
+  
   /**
-   * @brief 构造函数
+   * @brief 构造函数 - 从配置对象初始化
    * @param config 系统配置
    */
   explicit ExamSystem(const SystemConfig& config);
   
+  /**
+   * @brief 构造函数 - 从指定文件加载配置
+   * @param config_file 配置文件路径
+   */
+  explicit ExamSystem(const std::string& config_file);
+  
   /// 析构函数
   ~ExamSystem() = default;
 
@@ -108,6 +138,13 @@ class ExamSystem {
    */
   void Logout(const std::string& username);
   
+  /**
+   * @brief 修改密码
+   * @param request 修改密码请求
+   * @return 修改密码响应
+   */
+  ChangePasswordResponse ChangePassword(const ChangePasswordRequest& request);
+  
   /**
    * @brief 生成题目
    * @param request 生成请求
@@ -166,113 +203,115 @@ class ExamSystem {
    * @return 是否有效
    */
   bool ValidateQuestionCount(int count) const;
+  
   /**
-   * @brief 运行系统主循环
-   */
-  void Run();
-
- private:
-  /**
-   * @brief 初始化系统
+   * @brief 保存用户数据到文件
+   * @param file_path 文件路径，如果为空则使用配置中的路径
+   * @return 保存是否成功
    */
-  void Initialize();
+  bool SaveUserData(const std::string& file_path = "");
   
   /**
-   * @brief 用户登录验证
-   * @param username 用户名
-   * @param password 密码
-   * @return 登录成功返回true，否则返回false
+   * @brief 重新加载用户数据
+   * @param file_path 文件路径，如果为空则使用配置中的路径
+   * @return 加载是否成功
    */
-  bool Login(const std::string& username, const std::string& password);
+  bool ReloadUserData(const std::string& file_path = "");
   
   /**
-   * @brief 设置题目生成器类型
-   * @param type 生成器类型
-   */
-  void SetGenerator(const std::string& type);
-   /**
-   * @brief 设置题目生成器类型
-   * @param username 用户名
-   * @param type 生成器类型
+   * @brief 获取用户数量
+   * @return 用户数量
    */
-  void LoadUserHistory(const std::string& username);
+  size_t GetUserCount() const { return config_.users.size(); }
   
   /**
-   * @brief 获取用户生成器
-   * @param username 用户名
-   * @return 生成器指针，用户不存在返回nullptr
+   * @brief 获取当前登录用户数量
+   * @return 登录用户数量
    */
-  ProblemGenerator* GetUserGenerator(const std::string& username);
+  size_t GetLoggedInUserCount() const { return user_sessions_.size(); }
   
   /**
-   * @brief 检查用户是否登录
-   * @param username 用户名
-   * @return 是否已登录
+   * @brief 获取用户数据文件路径
+   * @return 用户数据文件路径
    */
-  bool IsUserLoggedIn(const std::string& username) const;
+  std::string GetUserDataFilePath() const { return config_.user_data_file; }
 
-  SystemConfig config_;  ///< 系统配置信息
-  
-  // 用户会话数据
-  struct UserSession {
-    std::unique_ptr<ProblemGenerator> generator;
-    std::string current_type;
-    bool history_loaded = false;
-  };
+ private:
+  /**
+   * @brief 初始化系统
+   */
+  void Initialize();
   
-
   /**
-   * @brief 切换题目类型
-   * @param type 要切换到的类型
+   * @brief 初始化默认用户数据
    */
-  void SwitchType(const std::string& type);
+  void InitializeDefaultUsers();
   
   /**
-   * @brief 生成指定数量的题目
-   * @param count 题目数量
-   * @return 题目列表
+   * @brief 从文件加载用户数据
+   * @param file_path 文件路径
+   * @return 加载是否成功
    */
-  std::vector<std::string> GenerateExam(int count);
+  bool LoadUserDataFromFile(const std::string& file_path);
   
   /**
-   * @brief 保存题目到文件
-   * @param problems 题目列表
+   * @brief 确保用户数据文件存在
+   * @param file_path 文件路径
+   * @return 文件存在或创建成功返回true
    */
-  void SaveExam(const std::vector<std::string>& problems);
+  bool EnsureUserDataFileExists(const std::string& file_path);
   
   /**
-   * @brief 处理用户输入
+   * @brief 解析用户数据行
+   * @param line 数据行
+   * @param user_info 输出的用户信息
+   * @return 解析是否成功
    */
-  void HandleUserInput();
+  bool ParseUserDataLine(const std::string& line, UserInfo& user_info);
   
   /**
-   * @brief 显示登录提示
+   * @brief 设置题目生成器类型
+   * @param username 用户名
+   * @param type 生成器类型
    */
-  void DisplayLoginPrompt();
+  void SetGenerator(const std::string& username, const std::string& type);
   
   /**
-   * @brief 显示题目数量输入提示
+   * @brief 加载用户历史题目
+   * @param username 用户名
    */
-  void DisplayQuestionCountPrompt();
+  void LoadUserHistory(const std::string& username);
   
   /**
-   * @brief 显示欢迎信息
+   * @brief 获取用户生成器
+   * @param username 用户名
+   * @return 生成器指针，用户不存在返回nullptr
    */
-  void DisplayWelcomeMessage();
+  ProblemGenerator* GetUserGenerator(const std::string& username);
   
   /**
-   * @brief 用户登出
+   * @brief 检查用户是否登录
+   * @param username 用户名
+   * @return 是否已登录
    */
-  void Logout();
-
+  bool IsUserLoggedIn(const std::string& username) const;
+  
   /**
-   * @brief 加载用户历史题目
+   * @brief 更新用户密码
+   * @param username 用户名
+   * @param new_password 新密码
+   * @return 更新是否成功
    */
-  void LoadUserHistory();
+  bool UpdateUserPassword(const std::string& username, const std::string& new_password);
+
+  // 用户会话数据
+  struct UserSession {
+    std::unique_ptr<ProblemGenerator> generator;
+    std::string current_type;
+    bool history_loaded = false;
+  };
 
-  SystemConfig config_;                          ///< 系统配置信息
-  std::unique_ptr<ProblemGenerator> generator_;  ///< 题目生成器实例
-  const UserInfo* current_user_;                 ///< 当前登录用户指针
+  SystemConfig config_;                                ///< 系统配置信息
   std::map<std::string, UserSession> user_sessions_;  ///< 用户会话映射
   DuplicateChecker duplicate_checker_;                ///< 查重服务实例
 };