C语言高级语言程序设计(一)-第六章 高级程序设计.ppt

高级语言程序设计(一) (c programming),第六讲：高级程序设计,本章目标,掌握文件结束判断方法； 掌握文件格式化输入/输出方法； 了解文件块输入/输出方法； 了解文件读写位置操作。 熟悉预处理语句； 了解变量作用域； 了解位运算；,文件输入/输出（复习）,文件输入/输出过程,打开文件,首先在程序文件的头部应有如下语句： #include ,stream （流，读写通道）,程序结束前应该关闭文件,！,程序,文件,打开文件（复习）,例如：以只读方式打开一个文件“hello.c”。 fp = fopen(“hello.c”, “r”); 例如：以写方式打开一个文件“output.dat”，该将文件位于c：盘根目录下。 fp = fopen(“c:output.dat”, “w”);,读写文件（复习）,字符输入函数： int fgetc (file * fp ); 从fp所指向的文件中读取一个字符并返回。若文件结束或调用失败，返回eof 字符输出函数： int fputc ( int ch, file * fp ); 将字符ch写入fp所指向的文件。若成功，则返回写入的字符；若失败，返回eof,关闭文件（复习）,关闭文件函数： int fclose (file* fp ); 关闭fp文件指针所指向的文件，并释放fp文件指针。若成功关闭，返回0，否则返回eof,例：将文件in.doc拷贝至新文件out.doc中。,#include void main() char ch; file * in, * out; if(in=fopen(“in.doc“,“r“)=null) printf(“cant open in.doc!“); return; if(out=fopen(“out.doc“,“w“)=null) printf(“cant open out.doc!“); return; while( (ch = fgetc(in) !=eof ) fputc(ch,out); fclose(in); fclose(out); ,结果：不能正确读取in.doc！,？,打开文件（续）*,文本文件与二进制文件 例：整数 1949 （0x079d), 使用printf %d输出,c语言支持文本形式和二进制形式的文件操作，无论那种形式，都把文件看作一个字节的序列，对文件的存取是以字节为单位进行的。,1 9 4 9,文本文件便于显示，二进制文件节省存储空间，处理速度快，一般用于保存大量数据。,文件,打开文件（续） *,以二进制流打开文件的方式包括： “rb”： 表示读； “wb”： 表示写； “ab”： 表示添加； “rb+”： 表示读写已有文件； “wb+”： 表示读写新文件； “ab+” ： 表示读及添加；,文件结束判断,在二进制文件中不设eof标志（因为-1为合法数据）,文件结束测试函数： feof ( fp ); 若最近一次读取fp所指向的文件时，读取了文件尾部，则返回非0值，否则返回0,文件结束判断（续）,test.txt: abc,int count = 0; int ch; while(!feof(fp) fgetc(ch,fp); count+ +; ,count值：,1,ch值：,a,2,b,3,c,尾部：最后一个字节后,4,-1,#include void main() char ch; file * in, * out; if(in=fopen(“in.doc“,“rb“)=null) printf(“cant open in.doc!“); exit(1); if(out=fopen(“out.doc“,“wb“)=null) printf(“cant open out.doc!“); exit(1); ch = fgetc(in); while( !feof(in) ) fputc(ch,out); ch = fgetc(in); fclose(in); fclose(out); ,这种文件读写方法可用于任何类型的文件，包括文本文件,能否改成： while (!feof(in) ch=fgetc(in); fputc(ch,out); ,问题6.1,问题：unix下有一个命令cat，其用法为： cat x.c y.c z.c 其在标准输出（屏幕）上依次显示每个文件内容。如果没有文件名，则显示标准输入中的内容。它类似于windows的command环境下的type命令。,问题6.1：算法设计,主要算法如下： if 没有命令行参数 从标准输入中读取内容并显示到屏幕上； else while 还有文件未读取 打开文件； 从文件输入中读取内容并显示到屏幕上； 关闭文件；,设计一个函数: void filecopy(file *fp) 从文件或标准输入中输入并显示到屏幕上。,问题6.1：代码实现,#include void filecopy(file *fp); int main( int argc, char *argv ) file *fp; int i=1; if( argc = = 1) filecopy(stdin); else while( iargc ) if( fp = fopen(argvi+, “r”) = = null) printf(“cat: cant open %sn”, *argv); return 1; else filecopy(fp); fclose(fp); return 0; ,void filecopy( file *fp) int c; while(c = fgetc(fp) != eof) fputc(c, stdout); ,错误处理及出口,出错时可调用exit(1), 非正常出口。 一般正常退出可调用exit(0)。 函数exit为每个打开的文件调用fclose，清除缓冲区，再通过系统调用命令_exit退出。,错误处理及出口（续）,对上例cat程序可作如下修改。 main( int argc, char *argv ) file *fp; if( argc = = 1) filecopy(stdin); else while(-argc 0) if( fp = fopen(*+argv, “r”) = = null) printf(“cat: cant open %sn”, *argv); return 1; else filecopy(fp); fclose(fp); return 0 ,fprintf(stderr, “cat: cant open %sn”, *argv); exit(1);,exit(0);,exit函数通常用于当存在多层函数调用时退出程序。,行输入/输出,char *fgets(char *s, int n, file *fp) 从fp上最多读入n-1个字符，放入s 字符数组中。返回s或null。 int fputs( char *s, file *fp) 把字符串s（不一定含n）写入文件fp中。返回非负数或eof。 fgets正常读入换行字符（与gets不同）； fputs不在输出后自动加换行字符（与puts不同）； fgets能设置字符的最大个数，因此，当无法确定所读入的数据行有多长时，最好使用fgets，而不用gets。如： fgets(buf, 81, stdin);,while ( fgets( s, 81, fp ) != null ) ,文件格式化输入/输出,文件格式化输入/输出函数： fscanf(fp, format, ) fprintf(fp, format, ) 比scanf、printf函数分别多了一个文件指针参数。,例如：从文件student.in中读入最多不超过50个学生的学生信息，分别以姓名顺序（从低到高）将学生信息输出到文件student.out中。,4 1 lisan 22 45 wang 23 54 liu 20 110 zhang 19,返回成功读入的 数据个数，若到达 文件末尾或转换 出错，则返回eof,文件格式化输入/输出（程序实例）,int main() struct student stu50; int number, i; file *in,*out; in=fopen(“studentin.in“,“r“); out=fopen(“studentout.out“,“w“); fscanf(in,“%d“, ,struct student int id; char name7; int age; ;,文件格式化输入/输出,举例：读入文件中的单词（假如单词数不超过100，每个单词长度不超过100个字符） 问题分析： 1、如何判断是否读完？ 利用fscanf的返回值，若大于0，则未读 完，否则，读完或读入错误。 2、如何保存读入的单词？ char words100101; char *pwords100;,文件,读入单词：,char words100101; int i=0; while ( fscanf ( in, “%s“, wordsi ) 0 ) i+;,char * pwords100, temp101; int i=0; while ( fscanf( in, “%s“, temp ) 0 ) pwordsi = ( char * ) malloc( strlen(temp)+1 ); strcpy ( pwordsi, temp ); i+; ,读写文件（续）,其它文件读写常用函数： getc( fp ), putc(c, fp) 而getc, putc和fgetc,fputc的区别是fgetc和fputc是函数，而getc和putc是宏定义。,块输入/输出,size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nobj, fle *fp) 从指针ptr所指的对象中，向文件fp中写入大小为size的nobj个对象。其返回值为实际写入的对象数。 size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nobj, file *fp) 从文件fp中读入大小为size的nobj个对象，放入指针ptr所指的对象中。其返回值为实际读入的对象数。 通常它们被用来输入或输出象结构这样的成块数据。如： fwrite(buf, sizeof(struct student), n, fp); fread(buf, sizeof(struct student), n, fp);,块输入/输出（续）,注意： 块输入/输出又称直接输入/输出，不进行数据格式的转换 ，因此属于二进制流形式的输入/输出操作。 用fwrite函数写入数据的文件，其内容一般无法用普通的编辑器查看或修改。 一般用于保存数据，为了以后重新读取使用。 fwrite和fread函数一般配对使用： 用fwrite写入的数据一般通过fread函数读取； 用fread读取的数据也一般是用fwrite函数写入的。,文件读写位置与随机输入/输出,每个正在读写的文件都有一个当前文件读写位置。 如何得到当前文件读写位置？ long ln = ftell(fp); 返回fp所指文件的读写指针当前位置，即相对于文件开始处的位移量，单位是字节。若调用失败，返回-1。,文件读写位置与随机输入/输出（续）,如何改变文件读写位置？ 通常在做顺序读写时，不用关心文件读写位置。 可用下面函数来改变文件读写位置： fseek ( fp, offset, origin ); 将fp所指向文件的读写指针相对于origin移动offset个字节。若成功，返回0，否则返回非0值。,origin在stdio.h文件中有定义，可取以下值： 常量标识符 值 含义 seek_set 0 文件开始位置 seek_cur 1 文件读写指针当前位置 seek_end 2 文件结束位置,例如： fseek(fp, 0, seek_set); 将文件指针移至文件头 fseek(fp, -5, seek_end); 将文件指针移至距文件尾5字节处,文件读写位置与随机输入/输出（续）,文件复位函数： void rewind ( file * fp ); 将fp所指向文件的读写指针重新定位到文件的开始。,sscanf(char * s, char *format , pointer) 从字符串s中读取数据并转换成相应数据格式的变量； 格式转换方式同scanf。 sscanf适合用来将字符数据转换成整数、浮点数或较短的字符串，它通常用以将事先读入的一行数据，依其不同的字段分开。如： char *buf = “123.456 + 595.36”; float val1, val2; char oper; sscanf(buf, “%f %c %f”, ,其它常用库函数,sprintf(char * s, char *format , arg) 把变量转换成相应格式后，保存到字符串s中； 格式转换方式同printf。 当需要把某种类型的数据转换成字符串时，sprintf就特别有用。如： char buf100, *cmd= “test”; int width = 80; double x = 5.67; sprintf(buf, “%s %d %f”, cmd, width, x); printf(“%sn”, buf);,其它常用库函数（续）,其它常用库函数（续）,字符类别测试和转换 #include isalpha(c) c为字母，则为非0；否则结果为0 isupper(c) islower(c) isdigit(c) isspace(c) c为空白、换行、制表符，则为非0；否则结果为0 toupper(c) 将c转换成大写字母 tolower(c) 将c转换成小写字母,#define isupper(c ) (c =a & c=z)?1:0,其它常用库函数（续）,ungetc(c, fp) #include 把字符c退回到文件fp 中。 系统调用 #include system(s) 执行字符串s中的命令。如system(“date”);显示日期和时间。 存贮管理 #include void *malloc(size_t size); void *calloc(size_t nobj, size_t n); void free(void *p);,其它常用库函数（续）,串操作 #include char *strcpy(char *s1, char *s2); char *strcat(char *s1, char *s2); int strcmp(char *s, char *t); int strlen(char *s); char *strchr(char *s, char c); char *strstr(char *s1, char *s2); 转换函数 #include double atof(const char *s); int atoi(const char *s); long atol(const char *s);,预处理程序,预处理关键字： #define #undef #include #if #ifdef #ifndef #else #endif #line,预处理程序：include,包含文件（include） 格式： #include “文件名” 一般头文件 #inlcude 系统头文件 编译程序以该文件名的内容来替换该控制行，通常在每个源文件开头出现这样的行，是为了包含公共的#define和外部变量的说明以及函数原型。,预处理程序：include（续）,使用#include可把其它文件（往往是.h文件）的内容包含进来，#include还允许嵌套使用，如：,预处理程序：include（续）,使用#include的优点 可以把所有公共的、需要给程序各个函数共享的外部变量说明、函数原型和宏定义、类型定义等都放在某一文件上（通常以.h为文件后缀）。其它文件的开头只须用一条#include “该.h”文件的语句，就可以省去重写这些说明、定义的麻烦，而且程序结构更为清晰。如： #include #include #include “local.h”,预处理程序：if,条件编译（if） c语言预处理程序提供了根据条件对程序段进行有选择地编译的能力，而这些控制行本身不参加编译。 条件编译形式如下： #if 常量表达式 #ifdef 标识符 #ifndef 标识符,预处理程序：if（续）*,如： #if 常量表达式 程序段1 - 常量表达式为真时编译 #else 程序段2 - 常量表达式为假时编译 #endif 又如： #ifdef spe_ver - spe_ver已定义时编译 #else - spe_ver未定义时编译 #endif,预处理程序：if（续）,我们经常可在一些头文件中见到下面语句： #ifndef first #define first #endif 可用它们来避免该头文件被重复包含。,变量作用域,变量作用域：变量的使用范围； 在同一个作用域内，不允许定义同名变量； 在不同作用域内，允许定义同名变量。如果同名变量作用域重叠，则内层变量将屏蔽外层变量；,变量作用域,变量作用域（续）,例： #include int i = 0; main( ) int i = 1; printf(“i=%d, ”, i); int i = 2; printf(“i=%d, ”, i); i += 1; printf(“i=%d, ”, i); printf(“i=%d, ”, i); printf(“i=%dn ”, i); ,结果：？ i=1, i=2, i=3, i=3, i=1,注意：在程序中出现作用域重叠的同名变量不是一个好的程序设计风格。,静态变量（static）*, 内部静态变量 在局部变量前加上“static”关键字就成为内部静态变量。 内部静态变量仍是局部变量，其作用域仍在定义它的函数内。但该变量采用静态存贮分配（由编译程序在编译时分配，而一般的自动变量和函数形参均采用动态存贮分配，即在运行时分配空间），当函数执行完，返回调用点时，该变量并不撤消，其值将继续保留，若下次再进入该函数时，其值仍存在。 外部静态变量 在函数外部定义的变量前加上“static”关键字便成了外部静态变量。 外部静态变量的作用域为定义它的文件，即成为该文件的的“私有”（private）变量，其它文件上的函数一律不得直接进行访问，除非通过它所在文件上的各种函数来对它进行操作，这可实现数据隐藏。(在c+中提供进一步的数据隐藏。),静态变量（static）（续）*,例：下列程序打印出什么结果。 #include int f(int i); main() int i; for(i=0; i 5; i+) printf(“%d “,f(i); int f(int i) static int k = 1; k += i; return (k); ,结果： 1 2 4 7 11,变量初始化,外部和静态变量由编译程序给予隐含的初值0。 程序员可在变量定义时对它进行初始化（不是赋值表达式）。 如： binary(int x, int y, int n) int low = 0; int high = n 1; ,变量初始化（续）,自动变量的初始化每进入该函数时便初始化一次。 外部或静态变量的初始化仅（在编译时）进行一次。 自动变量或寄存器变量只能显式初始化，否则，自动变量和寄存器变量有不确定的值。 *外部数据的说明，如果带有初始化项，即当成一个定义。,枚举类型（enum）,枚举型变量的取值仅限于规定的一组值之一。 定义形式： enum 枚举名 值表 ； 例： enum color red, green, yellow, white, black ; /* 枚举值是标识符 */ 枚举变量说明 enum color chair; enum color suite10;,枚举类型（续）,在表达式中使用枚举变量 chair = red; suite5 = yellow; if( chair = = green ) 注意：对枚举变量的赋值并不是将标识符字符串传给它，而是把该标识符所对应的各值表中常数值赋与变量。c语言编译程序把值表中的标识符视为从0开始的连续整数。另外，枚举类型变量的作用范围与一般变量的定义相同。 如： enum color red, green, yellow = 5, white, black ; 则： red=0, green=1, yellow=5, white=6, black=7,枚举类型（续）,枚举类型用途： 枚举类型通常