c语言程序设计案例教程（第2版）笔记（四）—指针、分配存储空间、文件

零散知识点：

• 指针类型：每个变量占用的首单元地址称为这个变量的存储地址。
• “&”为“取地址运算符”。格式：&  变量名。功能：返回指定变量的存储地址。
• “*”为“取内容运算”。格式：*  变量名。功能：返回指针型变量所指变量的内容。
• 指针型变量的定义：<数据类型>   * <指针型变量名>。
• int  *intptr;          // intptr是一个指向int类型的指针型变量
• * intptr=a;
• intptr=&a           // a的地址赋值给指针型变量intptr
• char *p[4]           //p是一个含有4个元素的一维数组，每个元素是指向字符的指针

• 指针型变量的引用
• 输出指针所指变量部分的内容：printf("%d, %c",*p,*c);
• 通过键盘输入两个指针所指的变量部分进行赋值：scanf("%d%c", c, p);

• 指针与一维数组（int iarray[10]）
• 数组名是一个含有数组第一个元素地址的常量指针。iarray=& iarray[0]=可以得到数组iarray的存储地址。
• iarray+1=& iarray[1]=可以得到数组iarray[1]的存储地址。
• 假设有指针型变量的定义int *ptr，利用赋值语句ptr=iarray将数组的存储地址赋给这个指针型变量，可以得到：*ptr=iarray[0]，*(ptr+1)=iarray[1]，*(ptr+9)=iarray[9]。

• 指针与二维数组（int a[3][2]）
• a[0]是含有2个int类型元素的一维数组。
• a[0]+1=&a[0][1]; a[0]=&a[0][0]; a[1]=&a[1][0]; a[2]=&a[2][0];

• 利用指针对数组元素进行操作
• 假设有如下定义：int iarray[20];  int *ptr;，则ptr是一个所指类型为int的指针型变量，当利用赋值语句ptr=iarray；将一维数组iarray的地址赋给ptr时，ptr+i将指向数组下标为i的元素。
• 将iarray的内容显示输出的方法如下：

1. for (ptr=iarray,i=0;i<20;i++)    printf("%d",*(ptr+i));
2. for (ptr=iarray;ptr<array+20;ptr++)    printf("%d",*ptr);

• 指针与数组实例：从键盘输入一个文本行，统计其中包含的空格和非空格字符的数量

 #include<stdio.h>
 #pragma warning(disable:4996)
 #define NUM 80
 
 main()
 {
     char textline[NUM];
     char *s;
     int charnum = , spacenum = ;
     printf("enter a string:");
     gets(textline);
     for (s = textline; *s != '\0'; s++){
         if (*s == ' ')
             spacenum++;
         else
             charnum++;
     }
     printf("\n%d characters and %d space in string", charnum, spacenum);
 }

• 指针与字符串
• 计算字符串长度

int strlen(char *s)
{
	int len = 0;
	for (; *s != '\0'; s++, len++);
	return len;
}

• 比较两个字符串大小

int strcmp(char *s, char *t)
{
	for (; (*s != 0) && (*t != 0) && (*s == *t); s++, t++);
	return *s - *t;
}

• 拷贝字符串

int strcpy(char *s, char *t)
{
	while ((*s = *t) != '\0'){
		s++;
		t++;
	}
}

• 动态申请存储空间
• void *malloc(int size)     //请求系统分配size个字节的连续存储空间。若分配成功，将返回所分配的存储空间的首地址；否则返回NULL
• void  free(void *p)     //释放由指针p指向且由malloc()函数分配的存储空间
• 利用malloc()分配的空间必须用free()函数释放
• 对每个元素赋值的方法：

for (i = 0; i < 20; i++)
	*(ptr + i) = rand(100);
//或
	ptr[i] = rand(100);

• 文件
• c源代码形成的.c源程序文件；对.c文件进行编译后生成的.obj目标文件；经过连接得到的.exe可执行文件。
• 文件被划分成两个类别：文本文件、二进制码文件

1. 文本文件：以字符为基本单位，每个字符占用一个字节存放对应的ASCII，这种文件形式又被称为ASCII文件；
2. 二进制文件：指直接按照二进制编码形式存储数值的方式，在文件中将直接存储这个二进制数值

• 针对文件的访问，C语言采用了缓冲式文件处理机制。这种处理机制的基本策略是：为每个文件开辟一块内存区域，当对文件进行读操作时，先从文件中读取一批数据至这块内存区域，直到满为止，然后系统再从这块内存区域提取数据赋给程序中的变量；与此相反，当对文件进行写操作时，先将数据放入这块内存区域中，直到满为止，然后系统再将这块内存区域中的数据一次性地写入磁盘文件中。因此，这块内存区域起到了一个缓冲的作用，因此，称为“（文件）缓冲区”。
• 为了处理文件，C语言提供了一个标准结构体类型FILE。其类型声明如下所示：

typedef struct {
	int			level;      /*文件缓冲区的占用状况*/
	unsigned		flags;      /*文件状态标志*/
	char			fd;         /*文件描述符*/
	unsigned char	        hold;       /*没有文件缓冲区时保存字符*/
	int			bsiae;      /*文件缓冲区大小*/
	unsigned char	        *buffer;    /*数据缓冲区*/
	unsigned char	        *curp;      /*指向当前的读写位置*/
	unsigned		istemp;     /*临时文件指示*/
	short		        token;      /*用于有效性检查*/
} FILE;

在处理文件时，首先需要include将<stdio.h>嵌入到程序中，随后再定义一个指向FILE的指针，其格式为：FILR *<指针变量名>；

例如：FILE *<fp>；在这里的fp是一个指向FILE结构体的指针变量，又称为文件指针。当将文件打开时，系统自动地创建一个FILE型结构体，用于存放文件的相关信息。在随后的各项操作中，程序将通过fp控制读写操作的位置。

• 文件打开：<文件指针>=fopen(<文件名>,<操作模式>)。若文件打开成功，函数返回FILE型变量的地址；否则，返回NULL。例如：

FILE *fp;
if ((fp = open("c:\\file.bat", "r")) == NULL){
	printf("\nCannot open the file");
	return 1;
}

• 文件关闭：fclose(<文件指针>)。若关闭文件成功，函数返回0；否则，函数返回EOF。例如：fclose(<fp>);
• 文件的读写操作：

1. 字符读写函数——fgetc()：用于从文件中读取一个字符；fputc()：用于将一个字符写入文件中。
2. 字符串读写函数——fgets()：用于从文件中读取一个字符串；fputs()：用于将一个字符串写入文件中。
3. 数据块读写函数——fread()：用于从文件中读取一个数据块；fwrite()：用于将一个数据块写入文件中。
4. 格式化读写函数——fscanf()：用于从文件中读取一个格式化的数据块；fprintf()：用于将一个格式化的数据块写入文件中。
5. fgetc()标准函数的调用格式：<字符型变量>=fgets(<文件指针>);例如：ch=fgetc(fp);这条语句的基本功能是：从fp指向的文件中读取一个字符并将这个字符赋给char型变量ch。
6. fputc()标准函数的调用格式：fputc(<字符>,<文件指针>);字符是将要写入文件中的内容。例如：fputc('a',fp);这条语句的基本功能是：将字符'a'写入文件指针fp所指的文本文件中。
7. fgets()标准函数的调用格式：fgets(<字符数组>,n,<文件指针>);n：表示从文件中读取n-1个字符。
8. fputs()标准函数的调用格式：fputs(<字符串>,<文件指针>);
9. fread()标准函数的调用格式：fread(buffer,size,count,fp);buffer：是一个指针型变量，用于指示存放数据的位置；size：表示每个读块的字节数；count：表示待读的块数；fp：是文件指针。例如：fread(buffer,sizeof(int),5,fp);这条语句的基本功能是：从fp所指的文件中读取5块数据并放在buffer中，每块数据的大小为int类型占用的字节数。
10. fwrite()标准函数的调用格式：fwriet(buffer,size,count,fp);buffer：是一个指针型变量，用于指示存放数据的位置；size：表示每个写块的字节数；count：表示待写的块数；fp：是文件指针。
11. fscanf()标准函数的调用格式：fscanf(<文件指针>,<格式字符串>,<输入列表>);例如：fscanf(fp,"%d%f",&i,&j);这条语句的基本功能是：从fp所指的文件中按照格式控制的描述读取一个整型数值给i，一个单精度数值给j。
12. fprintf()标准函数的调用格式：fprintf(<文件指针>,<格式字符串>,<输入列表>);

• 联合体
• 优点：可以提高存储空间的利用率，达到多个变量共享同一块存储空间的目的；可以降低程序设计的复杂度；可以提高程序的可理解性。
• 定义联合体的语法格式：

union <联合体类型名>

{

　　<成员列表>;

};

• 枚举类型
• 特点：在定义类型的时候将所有可能的取值一一列举出来，这种类型的变量只能取得其中的某个值，这样就起到了很好的限定作用。
• 优点：限制变量的取值范围；提高程序的可读性。
• 枚举类型的值不能够直接地输入输出，只能间接地实现输入输出的操作。
• 定义枚举类型的语法格式：enum <枚举类型名> {<枚举值列表>};
• 例如：enum weekday {sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat};

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