介绍
休息有时长限制。你的音乐库为每段完整录音提供偏好分数、秒数和稳定的音轨 ID。你将编写一个可重复使用的 C++ 程序，按照公开规则依次考虑音轨，保留放得下的完整录音，并保存成真正可以播放的列表。
你需要掌握基本终端导航，以及 C++ 字符串、类、vector、文件流和异常。本实验会介绍用到的 const 引用、比较函数和相对路径。解析器、原创合成音频和浏览器播放器已经准备好。你负责编写选择与导出函数，不需要制作音频转换器或最优装箱算法。
在 Terminal Tab 中运行命令，在 Player Tab 中试听。二者使用同一个环境。只编辑 selection.cpp 和 export.cpp，将播放列表直接创建在 outputs/ 中。保持曲目表文件、提供的框架和 outputs/audio/ 中的原始文件不变。这些原创合成乐曲没有使用外部音频采样。
将完整音轨放进休息时间
在这一步中，你将先试听正常样例，再用剩余时间计数器选择完整录音。先打开 Player。选择 example-120.m3u8，点击 Load playlist，再点击 Play 1。列表包含 Morning Light（50 秒）和 Window Seat（70 秒）。用音频控件暂停或调整播放位置。接着选择 example-90.m3u8，加载并播放其中唯一的音轨。较短的休息保留第一段完整录音，而不是截短第二段。
切换到 Terminal。如果提示符处出现杂乱字符或未完成的命令，按 Ctrl+C 取消当前输入。cd 用于切换目录；下面的绝对路径也能帮助你从普通的目录错误中恢复：
cd /home/labex/project/short-break
cat 显示文本文件。sample.tsv 是只有两段音轨的曲目表；TSV 表示制表符分隔的值。各列依次是 ID、标题、整数秒数、偏好和音频路径。偏好越高，越先考虑。ID 标识一段录音；标题可以重复。
cat sample.tsv
playlist.hpp 声明了 Track 对象和两个函数的接口。每个 Track 将五个字段放在一起，vector<Track> 则按顺序保存多个对象。阅读这个简短定义：
cat playlist.hpp
编译提供的起始程序。g++ 编译 C++；-std=c++17 选择 C++17，-Wall -Wextra 启用有用的警告，-o playlist 指定可执行文件名。三个 .cpp 文件一起编译。起始程序会出现预算参数未使用的警告，这是预期现象。
g++ -std=c++17 -Wall -Wextra main.cpp selection.cpp export.cpp -o playlist
./playlist 运行当前目录中的可执行文件。它的参数依次是曲目表文件、从 1 到 86400（含两端）的整数秒预算，以及输出路径。准备好的解析器也把曲目表中的时长和偏好限制在同一数值范围；你不需要实现这个解析器。先用不完整的起始程序处理 90 秒样例：
./playlist sample.tsv 90 outputs/sample-90.m3u8
程序会打印两段录音以及 Total: 120s / 90s。这正是你要修复的问题。起始程序的输出文件还只是标题清单，因此现在用 Player 加载时，会报告缺少 #EXTM3U 文件头。这是预期的格式错误，与音频文件缺失不同。第 3 步会介绍导出格式。
现在让 chooseTracks 使用剩余预算。按值传入 tracks 会产生局部副本，因此后续排序不会修改曲目表文件。const auto& track 读取现有对象，不复制也不修改它。push_back 将选中的对象追加到结果中。<= 会包含恰好放得下的音轨；加入后，-= 减去它的时长。放不下的音轨被跳过，循环继续。
用下面的完整函数替换这个短文件。> 会替换该源文件。here-document <<'CPP' 把后面的行传给 cat，直到单独一行的 CPP 为止；带引号的分隔符会原样保留 C++ 字符。请粘贴整个代码块，包括最后独占一行的分隔符。
cat > selection.cpp <<'CPP'
#include "playlist.hpp"
#include <algorithm>
std::vector<Track> chooseTracks(std::vector<Track> tracks, int budget) {
std::vector<Track> selected;
for (const auto& track : tracks) {
if (track.seconds <= budget) {
selected.push_back(track);
budget -= track.seconds;
}
}
return selected;
}
CPP
编辑源文件后重新编译，再运行同一个样例：
g++ -std=c++17 -Wall -Wextra main.cpp selection.cpp export.cpp -o playlist
./playlist sample.tsv 90 outputs/sample-90.m3u8
现在只会出现 t01 | Morning Light | 50s 和 Total: 50s / 90s。还剩 40 秒，70 秒的录音放不下。当前版本遵循输入顺序。下一步将让顺序不再依赖曲目表的行排列。
如果编译错误指出某一行，可在编辑器中重新打开 selection.cpp 修正，或再次执行完整替换代码块，然后重新编译。构建失败后运行旧的可执行文件，并不能验证本次修改。
使用确定的偏好顺序
在这一步中，你将先对完整音乐库排序，再选择音轨。从 Terminal 的 /home/labex/project/short-break 开始，查看完整曲目表：
cat catalog.tsv
这些行特意打乱了。先按偏好从高到低考虑，分数相同则按音轨 ID 的字母顺序从小到大排列。因此，即使 t02 更长，它也排在 t03 前面。这是简单的偏好决策，不是在寻找总时长最大的组合。
对于 90 秒预算，t01 使用 50 秒。剩余 40 秒放不下 t02（95 秒）或 t03（70 秒）。继续考虑 t04（30 秒），还剩 10 秒；t05（20 秒）放不下。因此结果是 t01、t04，总计 80 秒。遇到第一段过长音轨就停止，会漏掉后面的有效选择。
std::sort 使用从 begin() 到 end() 的左闭右开区间。比较函数在 a 应排在 b 前面时返回 true。[] 引入一个小型匿名函数，称为 lambda；两个 const Track& 参数读取正在比较的对象。!= 判断决定是否使用主要比较规则，最后的 return 则用 ID 打破平分。用完整版本替换 selection.cpp：
cat > selection.cpp <<'CPP'
#include "playlist.hpp"
#include <algorithm>
std::vector<Track> chooseTracks(std::vector<Track> tracks, int budget) {
std::sort(tracks.begin(), tracks.end(),
[](const Track& a, const Track& b) {
if (a.preference != b.preference)
return a.preference > b.preference;
return a.id < b.id;
});
std::vector<Track> selected;
for (const auto& track : tracks) {
if (track.seconds <= budget) {
selected.push_back(track);
budget -= track.seconds;
}
}
return selected;
}
CPP
重新编译，并运行两个预算：
g++ -std=c++17 -Wall -Wextra main.cpp selection.cpp export.cpp -o playlist
./playlist catalog.tsv 90 outputs/break-90.m3u8
./playlist catalog.tsv 120 outputs/break-120.m3u8
90 秒的结果是 t01、t04，总计 80 秒。120 秒的结果是 t01、t03，恰好 120 秒：先跳过 t02，然后 70 秒的音轨恰好用完剩余 70 秒。两种结果都使用完整录音。在下一步之前，输出仍然只是标题清单。
导出真正可以播放的列表
在这一步中，你将把选中的对象保存为 UTF-8 扩展 M3U。从 Terminal 开始。.m3u8 是文本播放列表，本身不是音频。第一行是 #EXTM3U，之后每段选中的音轨先有一行 #EXTINF:seconds,title 元数据，再有一行音频路径。
相对路径以播放列表所在目录为基准，不以曲目表数据文件所在位置或进程当前目录为基准。将生成的列表直接放在 outputs/；原始音频位于 outputs/audio/。因此，audio/Morning Light.wav 这样的条目能找到列表旁的录音。下载或分享文件时，也要保留这种目录关系。支持空格和 Unicode；请保留提供的路径，不使用换行、开头的 #、绝对路径、父目录跳转或额外的播放列表指令。
std::ofstream 打开输出文件。<< 写入文本或数字，\n 写入换行。函数通过 const 引用接收选中的 vector 和输出名称，因此不会复制或修改它们。文件错误会抛出异常，由准备好的主程序报告。输入解析器会在这个函数打开输出前，验证正整数预算、曲目表以及所有引用的音频；因此这些输入失败不会破坏已有输出。
替换 export.cpp：
cat > export.cpp <<'CPP'
#include "playlist.hpp"
#include <fstream>
#include <stdexcept>
void writePlaylist(const std::vector<Track>& tracks, const std::string& output) {
std::ofstream file(output);
if (!file) throw std::runtime_error("Cannot write playlist.");
file << "#EXTM3U\n";
for (const auto& track : tracks) {
file << "#EXTINF:" << track.seconds << ',' << track.title << '\n';
file << track.path << '\n';
}
if (!file) throw std::runtime_error("Playlist write failed.");
}
CPP
重新编译，再用更新后的导出器生成两个列表：
g++ -std=c++17 -Wall -Wextra main.cpp selection.cpp export.cpp -o playlist
./playlist catalog.tsv 90 outputs/break-90.m3u8
./playlist catalog.tsv 120 outputs/break-120.m3u8
查看保存的 90 秒文件：
cat outputs/break-90.m3u8
保存的 UTF-8 文件内容如下：
#EXTM3U
#EXTINF:50,Morning Light
audio/Morning Light.wav
#EXTINF:30，夜の散歩
audio/夜の散歩.wav
日文标题和文件名仍然是 UTF-8 文本。某些终端会把这些字符显示为占位符，但保存的字节没有损坏。不要为了修复显示而重命名原始文件；Player 会显示原始标题和路径。时长行描述的是完整原文件，修改这里的数字并不会缩短音频。
切换到 Player。点击 Refresh files，选择 break-90.m3u8，再点击 Load playlist。应显示两段音轨和声明的总时长 80 秒。点击 Play 1，用音频控件调整位置并暂停，然后点击 Play 2 试听第二段。浏览器读取的是你保存的 M3U8 及其中准确的音频路径。来源缺失会显示 Cannot play，不会自动补上一段替代音轨。通过 Download playlist 和 Download current track 保存真实文件；列表本身不包含音频数据。
注意两行音轨及其时长，以及下方的音频控件。检查播放后，切换回 Terminal。
复用程序并读懂拒绝信息
在这一步中，你将区分有效的短结果和无效输入。从 Terminal 开始。比所有音轨都短的正预算仍然有效，只是没有完整录音放得下。生成一个一秒预算的列表：
./playlist catalog.tsv 1 outputs/tiny.m3u8
程序报告 Total: 0s / 1s，文件只包含 #EXTM3U。在 Player 中加载时应显示零段音轨。这是正确的空结果，不是连接或解析失败。
90s 这样的预算无效，因为 CLI 要求用数字表示整数秒。下一条命令会故意以状态 1 退出，而且不能替换你已有的 90 秒列表。echo $? 会立即显示上一条命令的退出状态（0 表示成功）。请连续执行这两条命令：
./playlist catalog.tsv 90s outputs/break-90.m3u8
echo $?
错误说明预算和时长必须是正整数秒，随后显示状态 1。不需要重置环境：重试时去掉后缀，使用 90。如果输入路径拼错，Cannot open catalog 会指向曲目表参数。用第 1 步的绝对 cd 路径和真实文件名 catalog.tsv 恢复。Missing audio 表示曲目表中的某个路径无法找到文件；保留准备好的原始文件，并在重试前检查路径。
确认原来的正确文件仍然包含两组有效的元数据和路径：
cat outputs/break-90.m3u8
现在可以用同一个程序处理不同的合法正预算，始终直接写入 outputs/。程序按偏好和 ID 排序，跳过过长的候选，绝不截短录音。本练习不验证实体扬声器输出，也不保证所有第三方播放器的行为；提供的浏览器会解码这些真实 WAV 文件。
总结
你使用 C++ 对象和 vector 对录音排序，在剩余预算内选择完整音轨，并写出 UTF-8 M3U8 文件。你播放了真实输出，理解了相对路径，也区分了有效空列表与无效输入。接下来的挑战将改变音乐库，但保留这些规则。
