C++NOIP竞赛7.ppt

1、第七章 文件 与 结构体,文件是根据特定的目的而收集在一起的有关数据的集合。C+把每一个文件都看成是一个有序的字节流，每个文件都以文件结束标志结束，如果要操作某个文件，程序必须首先打开该文件。当一个文件被打开后，该文件就和一个流关联起来，这里的流实际上是一个字节序列。 C+将文件分为文本文件和二进制文件。二进制文件一般含有特殊的格式或计算机代码，如图像文件和可执行文件等。文本文件则是可以用任何文字处理程序阅读和编辑的简单ASCII文件。 下面我们学习如何编写C+代码来实现对文本文件的输入和输出。,第一节文件操作,C+语言提供了一批用于文件操作的标准函数，本节介绍的文件打开函数fopen和函数f

2、reopen，它们都包含于标准库cstdio中，文件操作基本步骤如下： (1)打开文件，将文件指针指向文件，决定打开文件类型； (2)对文件进行读、写操作； (3)在使用完文件后，关闭文件。,一、重定向版,【命令格式】 FILE * freopen ( const char * filename, const char * mode, FILE * stream ); 【参数说明】 filename: 要打开的文件名 mode: 文件打开的模式，和fopen中的模式(r/w)相同 stream: 文件指针，通常使用标准流文件(stdin/stdout/stderr) 其中stdin是标准输入流

3、，默认为键盘；stdout是标准输出流，默认为屏幕；stderr是标准错误流，一般把屏幕设为默认。通过调用freopen，就可以修改标准流文件的默认值，实现重定向。,【使用方法】 因为文件指针使用的是标准流文件，因此我们可以不定义文件指针。接下来我们使用freopen()函数以只读方式r(read)打开输入文件slyar.in。 格式：freopen(slyar.in, r, stdin); 然后使用freopen()函数以写入方式w(write)打开输出文件slyar.out。 格式：freopen(slyar.out, w, stdout);,接下来的事情就是使用freopen()函数的优

4、点了，我们不再需要修改scanf，printf，cin和cout。而是维持代码的原样就可以了。因为freopen()函数重定向了标准流，使其指向前面指定的文件，省时省力。最后只要使用fclose关闭输入文件和输出文件即可。 格式：fclose(stdin);fclose(stdout); 若要恢复句柄，可以重新打开标准控制台设备文件，只是这个设备文件的名字是与操作系统相关的。 格式：freopen(CON, r, stdin);,代码模版: #include freopen语句，须调用cstdio库 int main() freopen(slyar.in, r, stdin); freopen

5、(slyar.out, w, stdout); /* 中间按原样写代码，什么都不用修改 */ fclose(stdin);fclose(stdout); return 0; ,例7.1从in.txt文件中读入数据，把它们的和保存out.txt文件中。 #include int main() freopen(in.txt,r,stdin); /定义输入文件名 freopen(out.txt,w,stdout); /定义输出文件名 int temp,sum=0; while (scanf(%d, in.txt数据： 1 2 3 4 5 out.txt结果： 15 说明： while (cintem

6、p)和(scanf(%d, int main() FILE *fin,*fout; fin = fopen(in.txt,rb); /定义输入文件名 fout = fopen(out.txt,wb); /定义输出文件名 int temp,sum=0; while (fscanf(fin,%d, ,先声明变量fin和fout（暂且不用管FILE *为何物），把scanf改成fscanf，第一个参数为fin；把printf改成fprintf，第一个参数为fout，最后执行fclose，关闭两个文件。 重定向和fopen两种方法各有优劣。重定向的方法写起来简单、自然，但是不能同时读写文件和标准输入输

7、出；fopen的写法稍显繁琐，但是灵活性比较大（例如可以反复打开并读写文件）。顺便说一句，如 果把fopen版的程序改成读写标准输入输出，只需赋值fin=stdin；fout=stdout；即可，不要调用fopen和fclose。,例7.3程序如下： #include using namespace std; int main() FILE *fin,*fout; fin=stdin; fout=stdout; int temp,sum=0; while (fscanf(fin,%d, ,三、文件输入输出流 在C+中，文件输入流(ifstream)和文件输出流(ofstream)的类，它们的默

8、认输入输出设备都是磁盘文件。+可以在创建对象时，设定输入或输出到哪个文件。由于这些类的定义是在fstream中进行的，因此，在使用这此类进行输入输出操作时，必须要在程序的首部利用#include指令包进fstream头文件。 例如：若想用fin作为输入对象，fout作为输出对象，则可以使用如下定义： ifstream fin(输入文件名.扩展名); ofstream fout(输出文件名.扩展名);,例7.4程序如下： #include /使用文件输入输出流，对cin、cout语句适用 using namespace std; int main() ifstream fin(in.txt);

9、/定义输入文件名 ofstream fout(out.txt); /定义输出文件名 int temp,sum=0; while (fintemp) sum=sum+temp; /从输入文件中读入数据 foutsumendl; fin.close();fout.close(); /关闭文件，可省略 return 0; 如果想再次使用cin和cout，是否要逐个把程序中的所有fin和fout替换为cin和cout？不用这么麻烦，只需要把fin和fout的声明语句去掉，并加上这样两行即可： #define fin cin #define fout cout 用条件编译，还可以让程序在本机上读写标准输

10、入输出，比赛测试时读写文件（请读者自行实验）。,第二节 结构体,在实际问题中，一组数据往往具有不同的数据类型。例如，人口大普查时，我们需要记录每一位公民的姓名，年龄，性别，住址，身份证号码。这些信息分别要用整型，字符型，字符串型来记录。为了解决问题，C+语言给出了另一种构造数据类型“结构体”，它在数据存储方面相当于其他高级语言中的记录，但它有着面向对象的优势。,7.2.1 结构体定义和操作 1. 定义结构体及结构体变量 结构体变量的定义有两种方式： 定义结构体的同时定义结构体变量 struct 结构体名 /其中 struct 是关键字 成员表/可以有多个成员 成员函数/可以有多个成员函数，也可

11、以没有 结构体变量表； /可以同时定义多个结构体变量 结构体变量名列表的各个变量用“，”隔开。 例如： struct DATA int a2; /成员为一个数组 int c; data_a,data_b;,当然，我们也可以先定义结构体再定义结构体变量 struct 结构体名 成员表 成员函数 ； 结构体名 结构体变量表；/同样可以同时定义多个结构体变量 例如： struct DATA int a2; int c; ； DATA data_a,data_b;/这种定义方式与上一种方式的效果是相同的 在定义结构体变量时注意，结构体变量名和结构体名不能相同。在定义结构体时，系统对之不分配实际内存。只

12、有定义结构体变量时，系统才为其分配内存。,2.成员调用 结构体变量与各个成员之间引用的一般形式为： 结构体变量名. 成员名 对于上面定义的结构体变量，我们可以这样操作： cindata_a.a0data_a.a1; /一般情况下不能写 cindata_a; int a=data_a.a0+data_a.a1; /就像用整形变量一样用a0、a1 data_b=data_a;/结构体之间的相互赋值是合法的 data_a.c=0;/就如同给整形变量赋值 实际上结构体成员的操作与该成员类型所具有的操作是一致的。,成员运算符“.”在存取成员数值时使用，其优先级最高，并具有左结合性。在处理包含结构体的结构

13、体时，可记作： strua. strub. membb 这说名结构体变量 strua 有结构体成员 strub；结构体变量 strub 有成员 membb。 3.成员函数调用 结构体成员函数调用的一般形式为： 结构体变量名. 成员函数 结构体成员函数默认将结构体变量作为引用参数。,二、结构体操作实例 例7.5 现在，我们先定义一个简单的结构体，这个结构体将用来记录一个学生的大致情况，所以它的成员应该有学号、姓名、性别、年龄、成绩、家庭住址等。 #include using namespace std; struct student int num;/学号 char name21;/姓名 cha

14、r sex;/性别 int age;/年龄 float score;/成绩 char address51;/家庭住址 ; /此处不可忽略分号 student a,b; int main() a.sexa.agea.scorea.address; b.sexb.ageb.scoreb.address; couta.num a.sex a.age a.score a.addressendl; coutb.num b.sex b.age b.score b.addressendl; return 0; ,例7.6 这

15、里再举出一个的例子，希望读者能够举一反三，从中受益。 #include using namespace std; struct DATA int a2; /成员为一个数组 int c; /用来计算总和 int max() /定义成员函数 return a0a1?a0:a1; /默认该结构体变量的成员作为引用参数 data_a5; /我们可以定义结构体数组 /*结构体的初始化，按成员定义的顺序赋值，每个成员用“,”隔开*/ DATA data_b=15,20,35; /*每个成员初始化和同类型变量初始化方式相同*/,int main() coutdata_ai.a0data_ai.a1; dat

16、a_ai.c=data_ai.a0+data_ai.a1; for (int i=0;i5;+i) coutdata_ai.max() data_ai.cendl; return 0; 程序会先输出： 20 然后等待我们输入10个数，假设输入的数字为： 19 63 25 36 10 12 25 96 36 12 我们将得到如下输出： 63 82 36 61 12 22 96 121 36 48,从上述例子可以看出，结构体支持初始化，定义为数组，成员运算等多种操作。不仅如此，我们还可以通过重载运算符等方法使结构体的操作像int,double一样方便简洁。但由于那些内容过多的涉及面向对象编程，所以

17、在此省去。, ,结构体应用示例-a生日相同问题 Description 在一个有100人的大班级中，存在两个人生日相同的概率非常 大，现给出每个学生的学号，出生月日。试找出所有生日相 同的学生。 Input 第一行为整数n，表示有n个学生，n100。 此后每行包含一个字符串和两个整数，分别表示学生的学号 （字符串长度小于10）和出生月(1=m=12)日(1=d=31)。 学号、月、日之间用一个空格分隔。 Output 对每组生日相同的学生，输出一行， 其中前两个数字表示月和日，后面跟着所有在当天出生的学 生的学号，数字、学号之间都用一个空格分隔。 对所有的输出，要求按日期从前到后的顺序输出。

18、对生日相同的学号，按输入的顺序输出。,#include using namespace std; struct student char ID10; int month; int day; stu100; Int main () int i, j, k, n, flag, count100=0; cinn; for(int i=0; istui.ID stui.month stui.day; for(int m=1; m1) coutm d ; for(k=1; k=j;k +) cout stucountk.ID ; cout endl; return 0; ,枚举类型,枚举, 如果一个变量

19、只有几种可能的取值，则可以将该变量定义为 “枚举类型”。 定义,声明一个枚举数据类型weekday,enum weekday sun, mon, tue, wed, thu, fri, sat; 花括号中sun,mon,sat等称为枚举元素 定义枚举变量： enum weekday workday, weekend;,或,weekday workday, weekend;, 枚举变量赋值： workday = sun; weekend = mon;,枚举类型使用注意事项 1. 枚举元素按常量处理，不能对它们赋值。,sun = mon;,（错误）,2. 枚举类型不能直接输出元素的名字. 例如 e

20、num color red, green,white,black; color cloth = red; cout white) count+; 4. 一个整型不能直接赋给一个枚举变量 workday = 2; /错误！, ,枚举类型 枚举元素有值 定义时枚举元素如未指定值，编译系统按定义顺 序取默认值依次为0，1，2，3 也可以给枚举值指定对应值 enum day Sun=7,Mon=1,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat ; 这时，Sun=7，Mon=1，Tue=2，Wed=3 整数不能直接赋给枚举变量 如：workday = 2；错误！,应先进行强制类型转换如： workday =

21、( enum weekday ) 2；,枚举类型的使用 如何输出枚举型变量的内容 enum color red,green,blue,brown,white,black; enum color choice; switch(choice) case red: cout“redn”; break; case green: cout“greenn”; break; case blue: cout“bluen”; break; case brown: cout“brownn”;break; case white: cout“whiten”; break; case black: cout“black

22、n”; break; ,例7.7 枚举类型应用举例,问题,按计时工资方法计算一周的付费。每周有7个工作日， 周一至周五，按实际工作小时计算，周六工作时间按 实际工作小时的1.5倍计算，周日工作时间按实际工作 小时2.0倍计算。,用户输入,每小时正常应付工资金额, 周一至周日每天的工作时间 程序输出,计算出一周应付的工资。要求周一至周日用枚举类型 表示；,#include using namespace std; int main() enum day Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat,Sun; day workday; double times,wages=0,pay,hours

23、; cinpay; for (int i=0;ihours; switch (day) i ) case Sat:times=1.5*hours;break; case Sun:times=2.0*hours;break; default:times=hours; wages=wages+times*pay; coutwagesendl; return 0; , ,共用体 共用体是什么？ 为了节省内存空间，可以将几种不同类型的变量 存放到同一段内存单元中，这段内存单元所对应 的数据结构称为共用体。 例如： 一个整型变量、一个字 符型变量、一个实型变 量可以放在同一个地址 开始的内存单元中。,共用体的定义,共用体的定义 union 共用体名 成员列表; 变量表列；,union data int i ; char ch ; float f ; a, b, c; 直接定义,union data int i ; char ch ; float f ; data a,