帮我用C++语言实现一个的图书管理系统，设计基类和派生类，并运用多态性和虚函数的知识。在控制台进行操作，需要有详细的代码注释，系统要有这些功能： 1）建立书籍类、图书类型类、图书类 2）书籍、图书类型、图书信息的初始化 3）书籍、图书类型、图书信息的添加、修改、删除、查找 4）图书信息的输出 5）对图书信息按编号、书名排序 6）将图书信息保存为文件 7）读入保存的图书信息

好的，我可以帮你解答这个问题。下面是一个简单的示例代码，我们可以根据这个代码进行修改和扩展，实现一个基本的图书管理系统。

首先，我们需要设计基类和派生类。基类是Book类，派生类有Fiction类和NonFiction类。Book类包含图书编号、书名、作者、价格等基本信息，Fiction类和NonFiction类分别表示小说类和非小说类的图书，它们有自己的特定属性。

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <fstream>

using namespace std;

class Book {
protected:
    string book_id;    // 图书编号
    string book_name;  // 书名
    string author;     // 作者
    double price;      // 价格
public:
    Book() {}
    Book(string id, string name, string auth, double p) :
        book_id(id), book_name(name), author(auth), price(p) {}
    virtual ~Book() {}
    virtual void display() = 0;   // 纯虚函数，输出图书信息
    virtual string get_type() = 0;  // 纯虚函数，获取图书类型
    string get_id() { return book_id; }  // 获取图书编号
    string get_name() { return book_name; }  // 获取书名
};

class Fiction : public Book {
private:
    string genre;   // 小说类别
public:
    Fiction() {}
    Fiction(string id, string name, string auth, double p, string gen) :
        Book(id, name, auth, p), genre(gen) {}
    virtual ~Fiction() {}
    virtual void display();   // 虚函数，输出小说信息
    virtual string get_type() { return "小说"; }  // 实现基类中的纯虚函数
};

class NonFiction : public Book {
private:
    string subject;   // 非小说类别
public:
    NonFiction() {}
    NonFiction(string id, string name, string auth, double p, string sub) :
        Book(id, name, auth, p), subject(sub) {}
    virtual ~NonFiction() {}
    virtual void display();   // 虚函数，输出非小说信息
    virtual string get_type() { return "非小说"; }  // 实现基类中的纯虚函数
};

接下来，我们需要实现图书管理系统的各个功能。首先是初始化图书信息，这里我们使用向量来存储所有图书。

// 初始化图书信息
vector<Book*> books;

void init_books() {
    books.push_back(new Fiction("001", "三体", "刘慈欣", 45.0, "科幻"));
    books.push_back(new Fiction("002", "流浪地球", "刘慈欣", 40.0, "科幻"));
    books.push_back(new NonFiction("003", "计算机网络", "谢希仁", 65.0, "计算机科学"));
    books.push_back(new NonFiction("004", "操作系统", "汤小丹", 55.0, "计算机科学"));
    books.push_back(new Fiction("005", "活着", "余华", 28.0, "文学"));
}

添加图书信息需要根据图书类型来创建不同的派生类对象，并将对象指针添加到向量中。

// 添加图书信息
void add_book() {
    string id, name, author, type;
    double price;
    cout << "请输入图书编号：";
    cin >> id;
    cout << "请输入书名：";
    cin >> name;
    cout << "请输入作者：";
    cin >> author;
    cout << "请输入价格：";
    cin >> price;
    cout << "请输入图书类型（小说/非小说）：";
    cin >> type;
    if (type == "小说") {
        string genre;
        cout << "请输入小说类别：";
        cin >> genre;
        books.push_back(new Fiction(id, name, author, price, genre));
        cout << "添加成功！" << endl;
    }
    else if (type == "非小说") {
        string subject;
        cout << "请输入非小说类别：";
        cin >> subject;
        books.push_back(new NonFiction(id, name, author, price, subject));
        cout << "添加成功！" << endl;
    }
    else {
        cout << "输入错误！" << endl;
    }
}

修改图书信息需要根据图书编号查找到对应的图书，并进行修改。

// 修改图书信息
void modify_book() {
    string id;
    cout << "请输入要修改的图书编号：";
    cin >> id;
    bool found = false;
    for (auto it = books.begin(); it != books.end(); it++) {
        if ((*it)->get_id() == id) {
            string name, author;
            double price;
            cout << "请输入新的书名：";
            cin >> name;
            cout << "请输入新的作者：";
            cin >> author;
            cout << "请输入新的价格：";
            cin >> price;
            (*it)->Book::book_name = name;
            (*it)->Book::author = author;
            (*it)->Book::price = price;
            found = true;
            cout << "修改成功！" << endl;
            break;
        }
    }
    if (!found) {
        cout << "未找到该图书！" << endl;
    }
}

删除图书信息根据图书编号进行查找，并将图书对象从向量中删除。

// 删除图书信息
void delete_book() {
    string id;
    cout << "请输入要删除的图书编号：";
    cin >> id;
    bool found = false;
    for (auto it = books.begin(); it != books.end(); it++) {
        if ((*it)->get_id() == id) {
            books.erase(it);
            found = true;
            cout << "删除成功！" << endl;
            break;
        }
    }
    if (!found) {
        cout << "未找到该图书！" << endl;
    }
}

查找图书信息可以根据图书编号或书名进行查找。

// 按图书编号查找图书信息
void find_by_id() {
    string id;
    cout << "请输入要查找的图书编号：";
    cin >> id;
    bool found = false;
    for (auto it = books.begin(); it != books.end(); it++) {
        if ((*it)->get_id() == id) {
            (*it)->display();
            found = true;
            break;
        }
    }
    if (!found) {
        cout << "未找到该图书！" << endl;
    }
}

// 按书名查找图书信息
void find_by_name() {
    string name;
    cout << "请输入要查找的书名：";
    cin >> name;
    bool found = false;
    for (auto it = books.begin(); it != books.end(); it++) {
        if ((*it)->get_name() == name) {
            (*it)->display();
            found = true;
        }
    }
    if (!found) {
        cout << "未找到该图书！" << endl;
    }
}

输出所有图书信息可以遍历向量，并调用每个图书对象的display()函数进行输出。

// 输出所有图书信息
void display_all_books() {
    cout << "图书编号\t书名\t作者\t价格\t类型\t类别" << endl;
    for (auto it = books.begin(); it != books.end(); it++) {
        (*it)->display();
    }
}

按编号或书名排序可以使用STL中的sort()函数进行排序。

// 按编号排序
bool sort_by_id(Book* b1, Book* b2) {
    return b1->get_id() < b2->get_id();
}

// 按书名排序
bool sort_by_name(Book* b1, Book* b2) {
    return b1->get_name() < b2->get_name();
}

// 对图书信息按编号排序
void sort_by_id() {
    sort(books.begin(), books.end(), sort_by_id);
    cout << "按编号排序完成！" << endl;
}

// 对图书信息按书名排序
void sort_by_name() {
    sort(books.begin(), books.end(), sort_by_name);
    cout << "按书名排序完成！" << endl;
}

将图书信息保存为文件需要使用文件流，将每本图书的信息写入文件中。

// 将图书信息保存为文件
void save_books_to_file() {
    string filename;
    cout << "请输入文件名：";
    cin >> filename;
    ofstream fout(filename);
    if (fout.is_open()) {
        for (auto it = books.begin(); it != books.end(); it++) {
            fout << (*it)->get_id() << '\t'
                << (*it)->get_name() << '\t'
                << (*it)->Book::author << '\t'
                << (*it)->Book::price << '\t'
                << (*it)->get_type() << '\t';
            if ((*it)->get_type() == "小说") {
                Fiction* fic = dynamic_cast<Fiction*>(*it);
                fout << fic->display() << endl;
            }
            else if ((*it)->get_type() == "非小说") {
                NonFiction* non = dynamic_cast<NonFiction*>(*it);
                fout << non->display() << endl;
            }
        }
        fout.close();
        cout << "保存成功！" << endl;
    }
    else {
        cout << "文件打开失败！" << endl;
    }
}

读入保存的图书信息需要使用文件流，逐行读取文件内容，并根据每行的内容创建相应的图书对象。

// 读入保存的图书信息
void read_books_from_file() {
    string filename;
    cout << "请输入文件名：";
    cin >> filename;
    ifstream fin(filename);
    if (fin.is_open()) {
        books.clear();
        string line;
        while (getline(fin, line)) {
            string id, name, author, type, genre, subject;
            double price;
            stringstream ss(line);
            ss >> id >> name >> author >> price >> type;
            if (type == "小说") {
                ss >> genre;
                books.push_back(new Fiction(id, name, author, price, genre));
            }
            else if (type == "非小说") {
                ss >> subject;
                books.push_back(new NonFiction(id, name, author, price, subject));
            }
        }
        fin.close();
        cout << "读取成功！" << endl;
    }
    else {
        cout << "文件打开失败！" << endl;
    }
}

最后，我们需要在main函数中调用各个功能函数，实现图书管理系统的完整功能。

int main() {
    init_books();   // 初始化图书信息
    while (true) {
        cout << endl;
        cout << "-----------------------" << endl;
        cout << "1. 添加图书信息" << endl;
        cout << "2. 修改图书信息" << endl;
        cout << "3. 删除图书信息" << endl;
        cout << "4. 按编号查找图书信息" << endl;
        cout << "5. 按书名查找图书信息" << endl;
        cout << "6. 输出所有图书信息" << endl;
        cout << "7. 按编号排序" << endl;
        cout << "8. 按书名排序" << endl;
        cout << "9. 将图书信息保存为文件" << endl;
        cout << "10. 读入保存的图书信息" << endl;
        cout << "0. 退出" << endl;
        cout << "-----------------------" << endl;
        cout << "请输入数字选择功能：";
        int choice;
        cin >> choice;
        switch (choice) {
        case 1:
            add_book();
            break;
        case 2:
            modify_book();
            break;
        case 3:
            delete_book();
            break;
        case 4:
            find_by_id();
            break;
        case 5:
            find_by_name();
            break;
        case 6:
            display_all_books();
            break;
        case 7:
            sort_by_id();
            break;
        case 8:
            sort_by_name();
            break;
        case 9:
            save_books_to_file();
            break;
        case 10:
            read_books_from_file();
            break;
        case 0:
            return 0;
        default:
            cout << "输入错误，请重新输入！" << endl;
            break;
        }
    }
    return 0;
}

这就是一个基本的图书管理系统的实现。需要注意的是，这只是一个示例代码，实际使用时还需要考虑更多的细节和功能实现。