c程序設(shè)計(jì)實(shí)踐

1、C程序設(shè)計(jì)實(shí)踐,信息與通信工程學(xué)院徐文波xuwb@bupt.edu.cn,提綱,目的與意義編程能力的重要性C語(yǔ)言的重要性C程序設(shè)計(jì)實(shí)踐的目的幾點(diǎn)希望主要知識(shí)點(diǎn)回顧用指針處理鏈表文件操作,目的與意義,編程能力的重要性工科專業(yè)離不開編程電子信息類專業(yè)更離不開編程除管理、銷售類職位外，所有電子信息類職位都需要具備一定的編程能力所有研究生都需要編程幾乎所有大公司的筆試題中，編程都占有一定比重,目的與意義,C語(yǔ)言的重要

2、性編程語(yǔ)言的典型代表所有流行的編程語(yǔ)言中都有C語(yǔ)言的影子C++、C#、Java、ASP……Verilog、SystemC…電子信息類專業(yè)通用編程語(yǔ)言DSP開發(fā)算法仿真,目的與意義,C程序設(shè)計(jì)實(shí)踐的目的鞏固所學(xué)知識(shí)深入理解結(jié)構(gòu)體、指針、鏈表、動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存和文件操作等C程序設(shè)計(jì)中的中高級(jí)技術(shù)熟練掌握C語(yǔ)言的調(diào)試方法初步培養(yǎng)良好的編程習(xí)慣和編程風(fēng)格初步學(xué)習(xí)程序文檔的撰寫方法,目的與意義,幾點(diǎn)希望團(tuán)隊(duì)協(xié)作；所有同學(xué)要

3、付出勞動(dòng)；互幫互學(xué)；杜絕抄襲；盡可能提高代碼可讀性；規(guī)范化的文檔；,題目,實(shí)驗(yàn)室物料管理系統(tǒng)航班信息管理系統(tǒng)個(gè)人記賬系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)會(huì)管理系統(tǒng),完成方式,以分組形式完成，每組3人，每組推選組長(zhǎng)一名（最好在小班范圍內(nèi)組合）。分組名單請(qǐng)各小班學(xué)委在第一周周三前上報(bào)，指導(dǎo)老師確認(rèn)后給各組分配組號(hào)。,考核方式,總評(píng)分分為兩部分分組答辯：占60%程序檢查以各組依次答辯的方式進(jìn)行，根據(jù)每組的整體成績(jī)及每個(gè)組員的個(gè)人分工與貢獻(xiàn)，分別給定每

4、個(gè)同學(xué)的成績(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告：占40%。,時(shí)間安排,第一周的第一天：上課，說(shuō)明課程設(shè)計(jì)要求，講解題目第一周的其余時(shí)間：學(xué)生調(diào)研、進(jìn)行可行性研究、確定程序的系統(tǒng)框架。第二周：學(xué)生根據(jù)所選題目開發(fā)出一個(gè)基本系統(tǒng)，進(jìn)行調(diào)試和測(cè)試，并加以完善。,其他說(shuō)明,實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地主樓1121機(jī)房，憑學(xué)生證免費(fèi)上機(jī)。機(jī)房開放時(shí)間：課程設(shè)計(jì)兩周中，上午8:30~11:30，下午1:30~4:30。調(diào)試環(huán)境: VC++ 2008QQ群: 115144918F

5、TP: 地址 ftp://59.64.138.49 端口:21user: cprogram111 pswd: bupt111文件夾：cprogram111,用指針處理鏈表,鏈表是一種常見的重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),是動(dòng)態(tài)地進(jìn)行存儲(chǔ)分配的一種結(jié)構(gòu)。鏈表的組成：頭指針：存放一個(gè)地址，該地址指向一個(gè)元素 結(jié)點(diǎn)：用戶需要的實(shí)際數(shù)據(jù)和鏈接節(jié)點(diǎn)的指針,,用指針處理鏈表,用結(jié)構(gòu)體建立鏈表：　struct student　?。?int

6、 num；　　　 float score；　　　 struct student *next ；}; 其中成員num和score用來(lái)存放結(jié)點(diǎn)中的有用數(shù)據(jù)（用戶需要用到的數(shù)據(jù)），next是指針類型的成員，它指向struct student類型數(shù)據(jù)（這就是next所在的結(jié)構(gòu)體類型）,,用指針處理鏈表,簡(jiǎn)單鏈表舉例,#include #define NULL 0 struct student

7、{long num; float score; struct student *next; }; main() { struct student a,b,c,*head,*p; a. num=99101; a.score=89.5; b. num=99103; b.score=90; c. num=99107; c.score

8、=85; head=&a; a.next=&b; b.next=&c; c.next=NULL; p=head; do {printf("%ld %5.1f\n",p->num,p->score);

9、 p=p->next; } while(p!=NULL); },用指針處理鏈表,程序分析： 開始時(shí)使head指向a結(jié)點(diǎn)，a.next指向b結(jié)點(diǎn)， b.next指向c結(jié)點(diǎn)，這就構(gòu)成鏈表關(guān)系?！癱.next=NULL” 的作用是使c.next不指向任何有用的存儲(chǔ)單元。在輸出鏈表時(shí)要借助p，先使p指向a結(jié)點(diǎn)，然后輸出

10、a結(jié)點(diǎn)中的數(shù)據(jù)，“p=p->next” 是為輸出下一個(gè)結(jié)點(diǎn)作準(zhǔn)備。p->next的值是b結(jié)點(diǎn)的地址，因此執(zhí)行“p=p->next”后p就指向b結(jié)點(diǎn)，所以在下一次循環(huán)時(shí)輸出的是b結(jié)點(diǎn)中的數(shù)據(jù)。,用指針處理鏈表,處理動(dòng)態(tài)鏈表所需的函數(shù) 庫(kù)函數(shù)提供動(dòng)態(tài)地開辟和釋放存儲(chǔ)單元的有關(guān)函數(shù)：malloc函數(shù)其函數(shù)原型為void *malloc(unsigned int size);其作用是在內(nèi)存的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)區(qū)中分配一

11、個(gè)長(zhǎng)度為size的連續(xù)空間。此函數(shù)的值（即“返回值”）是一個(gè)指向分配域起始地址的指針（類型為void）。如果此函數(shù)未能成功地執(zhí)行（例如內(nèi)存空間不足），則返回空指針(NULL)。需強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換,用指針處理鏈表,(2) calloc函數(shù) 其函數(shù)原型為void *calloc（unsigned ｎ，unsigned size）;其作用是在內(nèi)存的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)區(qū)中分配ｎ個(gè)長(zhǎng)度為size的連續(xù)空間。函數(shù)返回一個(gè)指向分

12、配域起始地址的指針；如果分配不成功，返回NULL。 用calloc函數(shù)可以為一維數(shù)組開辟動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)空間，n為數(shù)組元素個(gè)數(shù)，每個(gè)元素長(zhǎng)度為size,用指針處理鏈表,(3) free函數(shù) 其函數(shù)原型為void free（void *p）;其作用是釋放由ｐ指向的內(nèi)存區(qū)，使這部分內(nèi)存區(qū)能被其他變量使用。p是最近一次調(diào)用malloc或caloc函數(shù)時(shí)返回的值free函數(shù)無(wú)返回值.,用指針處理鏈表,建

13、立動(dòng)態(tài)鏈表 所謂建立動(dòng)態(tài)鏈表是指在程序執(zhí)行過(guò)程中從無(wú)到有地建立起一個(gè)鏈表，即一個(gè)一個(gè)地開辟結(jié)點(diǎn)和輸入各結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，并建立起前后相連的關(guān)系寫一函數(shù)建立一個(gè)有3名學(xué)生數(shù)據(jù)的單向動(dòng)態(tài)鏈表.算法如圖,圖11-12,用指針處理鏈表,算法的實(shí)現(xiàn)：我們約定學(xué)號(hào)不會(huì)為零，如果輸入的學(xué)號(hào)為0，則表示建立鏈表的過(guò)程完成，該結(jié)點(diǎn)不應(yīng)連接到鏈表中。如果輸入的p1->num不等于０，則輸入的是第一個(gè)結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)（n=1），令hea

14、d＝p1，即把p1的值賦給head，也就是使head也指向新開辟的結(jié)點(diǎn)p1所指向的新開辟的結(jié)點(diǎn)就成為鏈表中第一個(gè)結(jié)點(diǎn),,,用指針處理鏈表,算法的實(shí)現(xiàn)： 再開辟另一個(gè)結(jié)點(diǎn)并使p1指向它，接著輸入該結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù).,如果輸入的p1->num≠０，則應(yīng)鏈入第２個(gè)結(jié)點(diǎn)（n=2), 將新結(jié)點(diǎn)地址賦給第一個(gè)結(jié)點(diǎn)的next成員.,接著使p2=p1，也就是使p2指向剛才建立的結(jié)點(diǎn),用指針處理鏈表,算法的實(shí)現(xiàn)：再開辟一個(gè)結(jié)點(diǎn)并使p1

15、指向它，并輸入該結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù).,在第三次循環(huán)中，由于n=3（n≠１），又將p1的值賦給p2->next，也就是將第3個(gè)結(jié)點(diǎn)連接到第2個(gè)結(jié)點(diǎn)之后，并使p2=p1，使p2指向最后一個(gè)結(jié)點(diǎn).,圖11-15,用指針處理鏈表,算法的實(shí)現(xiàn)： 再開辟一個(gè)新結(jié)點(diǎn)，并使p1指向它，輸入該結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。由于p1->num的值為０，不再執(zhí)行循環(huán)，此新結(jié)點(diǎn)不應(yīng)被連接到鏈表中.,將NULL賦給p2->next.,建立鏈表過(guò)程至此結(jié)束，

16、p1最后所指的結(jié)點(diǎn)未鏈入鏈表中，第三個(gè)結(jié)點(diǎn)的next成員的值為NULL，它不指向任何結(jié)點(diǎn)。,,用指針處理鏈表,建立鏈表的函數(shù)如下: #include #include #define NULL 0 //令NULL代表０，用它表示空地址#define LEN sizeof(struct student) //令LEN代表struct //student類型數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度 struct student { long n

17、um; float score; struct student *next; };int n; //n為全局變量，本文件模塊中各函數(shù)均可使用它,用指針處理鏈表,struct student *creat() {struct student *head; struct student *p1,*p2; n=0; p1=p2=( struct student*) malloc(L

18、EN); scanf("%ld,%f",&p1->num,&p1->score); head=NULL; while(p1->num!=0) { n=n+1; if(n==1)head=p1; else p2->next=p1; p2=p1; p1=(struct student*)mallo

19、c(LEN); scanf("%ld,%f",&p1->num,&p1->score); } p2->next=NULL; return(head);},用指針處理鏈表,輸出鏈表 首先要知道鏈表第一個(gè)結(jié)點(diǎn)的地址，也就是要知道head的值。然后設(shè)一個(gè)指針變量p,先指向第一個(gè)結(jié)點(diǎn)，輸出ｐ所指的結(jié)點(diǎn)，然后使ｐ后移一個(gè)結(jié)點(diǎn)，再輸出，直到鏈表的尾結(jié)

20、點(diǎn)。,,用指針處理鏈表,對(duì)鏈表的刪除操作 從一個(gè)動(dòng)態(tài)鏈表中刪去一個(gè)結(jié)點(diǎn)，并不是真正從內(nèi)存中把它抹掉，而是把它從鏈表中分離開來(lái)，只要撤銷原來(lái)的鏈接關(guān)系即可。,,用指針處理鏈表,對(duì)鏈表的插入操作 對(duì)鏈表的插入是指將一個(gè)結(jié)點(diǎn)插入到一個(gè)已有的鏈表中。為了能做到正確插入，必須解決兩個(gè)問(wèn)題： ① 怎樣找到插入的位置； ② 怎樣實(shí)現(xiàn)插入。,用指針處理鏈表,先用指針變量p0指向待插入的結(jié)點(diǎn)，p1指向第一個(gè)結(jié)點(diǎn),將p

21、0->num與p1->num相比較，如果p0->num＞p1-> num ，則待插入的結(jié)點(diǎn)不應(yīng)插在p1所指的結(jié)點(diǎn)之前。此時(shí)將p1后移，并使p2指向剛才p1所指的結(jié)點(diǎn).,用指針處理鏈表,再將p1->num與p0->num比,如果仍然是p0->num大，則應(yīng)使p1繼續(xù)后移，直到p0->num num為止。這時(shí)將p0所指的結(jié)點(diǎn)插到p1所指結(jié)點(diǎn)之前。但是如果p1所指的已是表尾結(jié)點(diǎn)，則p

22、1就不應(yīng)后移了。如果p0-> num比所有結(jié)點(diǎn)的num都大，則應(yīng)將p0所指的結(jié)點(diǎn)插到鏈表末尾。,如果插入的位置既不在第一個(gè)結(jié)點(diǎn)之前，又不在表尾結(jié)點(diǎn)之后，則將p0的值賦給p2->next，使p2->next指向待插入的結(jié)點(diǎn)，然后將p1的值賦給p0->next，使得p0->next指向p1指向的變量,用指針處理鏈表,算法：,,C文件概述,文件的定義所謂文件一般指存儲(chǔ)在外部介質(zhì)(如磁盤磁帶)上數(shù)據(jù)的

23、集合.操作系統(tǒng)是以文件為單位對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的.,C文件概述,根據(jù)數(shù)據(jù)的組織形式，文件可分為ASCII文件，即文本文件每個(gè)字節(jié)存放一個(gè)ASCII代碼，代表一個(gè)字符二進(jìn)制文件把內(nèi)存中的數(shù)據(jù)按其在內(nèi)存中的存儲(chǔ)形式 原樣輸出到磁盤上存放可節(jié)省存儲(chǔ)空間，但一個(gè)字節(jié)并不對(duì) 應(yīng)一個(gè)字符,文件指針,在緩沖文件系統(tǒng)中,每個(gè)被使用的文件都要在內(nèi)存中開辟一個(gè)區(qū),存放文件的有關(guān)信息.這些信息保存在一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量中，該結(jié)構(gòu)體類型由系統(tǒng)

24、定義，取名為FILEVisual Ｃ++在stdio.h文件中有以下的文件類型聲明：#ifndef _FILE_DEFINEDstruct _iobuf { char *_ptr; int _cnt; char *_base; int _flag; int _file; int _charbuf; in

25、t _bufsiz; char *_tmpfname; };typedef struct _iobuf FILE;#define _FILE_DEFINED#endif,,文件類型指針,文件型指針變量:FILE *fp；fp是一個(gè)指向FILE類型結(jié)構(gòu)體的指針變量?？梢允筬p指向某一個(gè)文件的結(jié)構(gòu)體變量，從而通過(guò)該結(jié)構(gòu)體變量中的文件信息能夠訪問(wèn)該文件。如果有ｎ個(gè)文件，一般應(yīng)設(shè)ｎ個(gè)指針變量，使它們分別指

26、向ｎ個(gè)文件，以實(shí)現(xiàn)對(duì)文件的訪問(wèn)。,文件的打開與關(guān)閉,一.文件的打開(fopen函數(shù))函數(shù)調(diào)用:FILE *fp；fp＝fopen（文件名，使用文件方式）；①需要打開的文件名，也就是準(zhǔn)備訪問(wèn)的文件的名字；②使用文件的方式（“讀”還是“寫”等）；③讓哪一個(gè)指針變量指向被打開的文件。,文件的打開與關(guān)閉,文件使用方式　　　　　含　 　義 “r” (只讀)為輸入打開一個(gè)文本文件“w”

27、 (只寫)為輸出打開一個(gè)文本文件“a” (追加)向文本文件尾增加數(shù)據(jù)“rb” (只讀)為輸入打開一個(gè)二進(jìn)制文件“wb” (只寫)為輸出打開一個(gè)二進(jìn)制文件"ab“ (追加)向二進(jìn)制文件尾增加數(shù)據(jù)"r+“ (讀寫)為讀/寫打開一個(gè)文本文件"w+” (讀寫)為讀/寫建立一個(gè)新的文本文件&qu

28、ot;a+” (讀寫)為讀/寫打開一個(gè)文本文件"rb+“ (讀寫)為讀/寫打開一個(gè)二進(jìn)制文件“wb+“ (讀寫)為讀/寫建立一個(gè)新的二進(jìn)制文件“ab+” (讀寫)為讀/寫打開一個(gè)二進(jìn)制文件,文件的打開與關(guān)閉,打開文件常用方法：if((fp==fopen(“file1”,”r”))==NULL){ printf(“Cannot open this f

29、ile \n”); exit(0);},文件的打開與關(guān)閉,二.文件的關(guān)閉(fclose函數(shù))函數(shù)調(diào)用:fclose（文件指針）；函數(shù)功能: 使文件指針變量不指向該文件，也就是文件指針變量與文件“脫鉤”，此后不能再通過(guò)該指針對(duì)原來(lái)與其相聯(lián)系的文件進(jìn)行讀寫操作 返回值:關(guān)閉成功返回值為０；否則返回EOF(-1),文件的讀寫,一.字符輸入輸出函數(shù)(fputs()和fgets())fputs函數(shù)函數(shù)調(diào)用:

30、fputs ( ch，fp ) ； 函數(shù)功能: 將字符（ch的值）輸出到fp所指向的文件中去。 返回值:如果輸出成功，則返回值就是輸出的字符；如果輸出失敗，則返回一個(gè)EOF.,文件的讀寫,fgets函數(shù)函數(shù)調(diào)用:ch＝fgets（fp）；函數(shù)功能: 從指定的文件讀入一個(gè)字符,該文件必須是以讀或讀寫方式打開的。 返回值:讀取成功一個(gè)字符，賦給ch。如果遇到文件結(jié)束符，返回一個(gè)文件結(jié)束標(biāo)志EOF 。,文件的讀寫,

31、二.數(shù)據(jù)塊讀寫函數(shù)(fread()和fwrite())函數(shù)調(diào)用:fread (buffer,size,count，fp);fwrite(buffer,size,count,fp); 參數(shù)說(shuō)明：buffer：是一個(gè)指針。對(duì)fread 來(lái)說(shuō)，它是讀入數(shù)據(jù)的存放地址。對(duì)fwrite來(lái)說(shuō)，是要輸出數(shù)據(jù)的地址（均指起始地址）。size： 要讀寫的字節(jié)數(shù)。count： 要進(jìn)行讀寫多少個(gè)size字節(jié)的數(shù)據(jù)項(xiàng)。fp： 文件型

32、指針。,文件的讀寫,使用舉例： 若文件以二進(jìn)制形式打開： fread(f,4,2,fp); 此函數(shù)從fp所指向的文件中讀入2個(gè)4個(gè)字節(jié)的數(shù) 據(jù)，存儲(chǔ)到數(shù)組f中。,文件的讀寫,使用舉例：若有如下結(jié)構(gòu)類型：struct student_type{char name[10]; int num; int age; char addr[30];}stud[40];可以用fread和fwrite來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的操作：

33、for（ｉ＝０；ｉ＜40；ｉ＋＋） fread(&stud［i］，sizeof(struct student_type)，1，fp);　 for（ｉ＝０；ｉ＜40，ｉ＋＋） fwrite(&stud［i］，sizeof(struct student_type)，1，fp);,文件的讀寫,使用舉例：從鍵盤輸入４個(gè)學(xué)生的有關(guān)數(shù)據(jù)，然后把它們轉(zhuǎn)存到磁盤文件上去。,#include #define SIZE 4

34、struct student_type{char name[10]; int num; int age; char addr[15];}stud[SIZE]; /*定義結(jié)構(gòu)*/,§13.4 文件的讀寫(續(xù)),void save( ){FILE *fp; int i; if((fp=fopen("stu_list","wb"))==NULL

35、){ printf("cannot open file\n"); return;} for(i=0;i<SIZE;i++)/*二進(jìn)制寫*/ if(fwrite(&stud[i],sizeof(struct student_type),1,fp)!=1) printf(“file write error\n”);/*出錯(cuò)處理*/ fclose(fp); } /*關(guān)閉文件*/ main(

36、){int i; for(i=0;i<SIZE;i++)/*從鍵盤讀入學(xué)生信息*/scanf("%s%d%d%s",stud[i].name,&stud[i].num, &stud[i].age,stud[i].addr);save( );}/*調(diào)用save（）保存學(xué)生信息*/,驗(yàn)證在磁盤文件“stu_list”中是否已存在此數(shù)據(jù)，用以下程序從“stu_

37、list”文件中讀入數(shù)據(jù)，然后在屏幕上輸出。,,#include #define SIZE 4 struct student_type{char name[10]; int num; int age; char addr[15];}stud[SIZE]; main( ){int i;FILE*fp;fp=fopen("stu_list",&qu

38、ot;rb");for(i=0;i<SIZE;i++) {fread(&stud[i],sizeof(struct student_type),1,fp); printf("%\-10s %4d %4d %\-15s\n",stud[i].name, stud[i].num,stud[i].age,stud[i].addr); } f

39、close (fp);},如果已有的數(shù)據(jù)已經(jīng)以二進(jìn)制形式存儲(chǔ)在一個(gè)磁盤文件“stu_dat”中，要求從其中讀入數(shù)據(jù)并輸出到“stu_list”文件中，可以編寫一個(gè)load函數(shù)，從磁盤文件中讀二進(jìn)制數(shù)據(jù)。,文件的讀寫,void load( ) {FILE *fp;int i; if((fp=fopen("stu_dat","rb"))==NULL) {printf("

40、cannot open infile\n"); return;} for(i=0;i<SIZE;i++) if(fread(&stud[i],sizeof(struct student_type),1,fp)!=1) {if(feof(fp)) {fclose(fp); return;} printf("file read error\n");} f

41、close (fp)； },文件的讀寫,三.格式化讀寫函數(shù)(fprintf()和fscanf())函數(shù)調(diào)用:fprintf ( 文件指針，格式字符串，輸出表列）；fscanf ( 文件指針，格式字符串，輸入表列）； 函數(shù)功能: 從磁盤文件中讀入或輸出字符。 例：fprintf(fp,”%d,%6.2f”,i,t);fscanf (fp,”%d,%f”,&i,&t);,注意：用fprintf和fsca