C++大作业火车票订票系统

在C++中设计一个火车票订票系统的大作业，通常会涉及一些关键的软件工程概念和技术，包括类、对象、数据结构（如队列或链表）、文件I/O、并发控制和异常处理等。下面是构建这样一个系统的一个简化概述：

1. **类定义**:
- `Ticket` 类：包含基本信息，如车次、座位类型、票价、剩余票数等。
- `Station` 类：存储车站信息，可能有售票窗口、停靠时间等。
- `Reservation` 类：代表用户的预订，包含乘客信息和订单状态。

2. **数据结构**:
- 使用队列（如`std::queue`）来模拟购票队列，按先进先出（FIFO）的原则处理订单。
- 利用哈希表（如`std::unordered_map`）存储每个车次的可用座位，方便快速查找和更新。

3. **接口设计**:
- `buyTicket` 函数：用户购买火车票，检查库存并更新。
- `cancelReservation` 函数：用户取消预订，释放座位。
- `reserveTicket` 函数：处理用户的预订请求，可能需要锁保护并发安全。

4. **文件操作**:
- 读取和写入配置文件，初始化数据。
- 使用文件I/O（如`fstream`）保存和加载火车票和车站信息。

5. **并发控制**:
- 如果有多线程，使用互斥量（`std::mutex`）确保数据的一致性，防止竞态条件。

6. **异常处理**:
- 对可能出现的错误（如票已售完、非法操作等）进行异常处理，提供友好的错误提示。

7. **用户界面**:
- 可能包括命令行接口，也可能设计图形用户界面（GUI），让用户输入操作指令。

相关问题：
1. 在这个系统中，如何处理多个用户同时访问的情况？
2. 如何实现一个有效的库存管理系统，确保不会出现票务冲突？
3. 系统如何保证用户数据的安全性和隐私性？
4. 如何在命令行界面中设计用户交互流程？
5. 你会使用C++的哪些特性来优化代码的性能？