• 联合与枚举 、 高级指针 、 C语言标准库(一)


    1 输入一个整数,求春夏秋冬

    1.1 问题

    在实际应用中,有的变量只有几种可能取值。如人的性别只有两种可能取值,星期只有七种可能取值。在 C 语言中对这样取值比较特殊的变量可以定义为枚举类型。所谓枚举是指将变量的值一一列举出来,变量只限于列举出来的值的范围内取值。

    本案例需要使用交互的方式判断:用户从控制台输入一个整数,由程序判断该整数是春夏秋冬哪个季节。春夏秋冬分别用一个枚举常量表示。

    程序交互过程如图-1所示:

    图-1

    1.2 方案

    首先,在程序中定义一个枚举,在枚举中定义春夏秋冬四个常量。然后,从控制台输入一个整数,接着,使用switch结构判断输入的整数是哪个季节,并输出相应季节的名称。如果输入的整数不在枚举常量的范围之内,则显示输入错误。

    1.3 步骤

    实现此案例需要按照如下步骤进行。

    步骤一:定义枚举

    代码如下:

     
    1. #include <stdio.h>
    2. enum Season
    3. {
    4. SPRING,
    5. SUMMER,
    6. AUTUMN,
    7. WINTER,
    8. };
    9. int main(int argc, const char * argv[])
    10. {
    11. return 0;
    12. }

    步骤二:输入一个整数

    定义一个变量,用于存储从控制台输入的整数。

    代码如下:

    1. #include <stdio.h>
    2. enum Season
    3. {
    4. SPRING,
    5. SUMMER,
    6. AUTUMN,
    7. WINTER,
    8. };
    9. int main(int argc, const char * argv[])
    10. {
    11. int season;
    12. printf("请输入一个整数:");
    13. scanf("%d", &season);
    14. return 0;
    15. }

    步骤三:季节判断

    使用switch结构,判断输入的整数属于哪个季节。

    1. #include <stdio.h>
    2. enum Season
    3. {
    4. SPRING,
    5. SUMMER,
    6. AUTUMN,
    7. WINTER,
    8. };
    9. int main(int argc, const char * argv[])
    10. {
    11. int season;
    12. printf("请输入一个整数:");
    13. scanf("%d", &season);
    14. switch (season)
    15. {
    16. case SPRING:
    17. printf("对应的季节是:spring ");
    18. break;
    19. case SUMMER:
    20. printf("对应的季节是:summer ");
    21. break;
    22. case AUTUMN:
    23. printf("对应的季节是:autumn ");
    24. break;
    25. case WINTER:
    26. printf("对应的季节是:winter ");
    27. break;
    28. default:
    29. printf("error ");
    30. }
    31. return 0;
    32. }

    1.4 完整代码

    本案例的完整代码如下所示:

    1. #include <stdio.h>
    2. enum Season
    3. {
    4. SPRING,
    5. SUMMER,
    6. AUTUMN,
    7. WINTER,
    8. };
    9. int main(int argc, const char * argv[])
    10. {
    11. int season;
    12. printf("请输入一个整数:");
    13. scanf("%d", &season);
    14. switch (season)
    15. {
    16. case SPRING:
    17. printf("对应的季节是:spring ");
    18. break;
    19. case SUMMER:
    20. printf("对应的季节是:summer ");
    21. break;
    22. case AUTUMN:
    23. printf("对应的季节是:autumn ");
    24. break;
    25. case WINTER:
    26. printf("对应的季节是:winter ");
    27. break;
    28. default:
    29. printf("error ");
    30. }
    31. return 0;
    32. }

    2 用参数返回字符串

    2.1 问题

    用参数返回一个值,该参数需要用到指针,使用形参指针可以在一个函数内部修改它所指向的内容,如下代码所示:

    1. void func(int *x)
    2. {
    3. *x = 10;
    4. }
    5. int main()
    6. {
    7. int a = 0;
    8. func(&a);
    9. printf(“%d”, a);
    10. }

    上述代码中,在主函数内将变量a的地址作为实参传递给函数func的形参x,而在函数func中,修改指针x指向的内容,即主函数中的变量a,此时的修改是可以带回主函数的,即主函数中的变量a将变为10。

    但是,如果我们修改的不是指针所指向的内容,而是指针本身,那么,这样的修改是无法带回主函数的。如下面代码所示:

    1. void func(int *x)
    2. {
    3. static int data = 20;
    4. x = &data;
    5. }
    6. int main()
    7. {
    8. int a = 0;
    9. func(&a);
    10. printf(“%d”, a);
    11. }

    2.2 方案

    在函数调用的过程中,如果我们要修改的不是指针所指向的内容,而是指针本身,那么,这样的修改必须通过二级指针来实现。

    所谓的二级指针,是指指向指针的指针,如下代码所示:

    1. int a;
    2. int *p = &a;
    3. int **p1 = &p;

    上述代码中,指针变量p是一级指针,它直接指向一个整型变量;而变量p1,则是一个二级指针,因为它指向的是另一个指针变量p,也就是说,p1是指向指针p的指针,即指针的指针。

    2.3 步骤

    实现此案例需要按照如下步骤进行。

    步骤一:定义返回字符串的函数

    该函数需要使用二级指针,即指针的指针。因为在函数中,需要修改的是指针本身,这样就需要将指针本身的地址(也就是指针变量的地址)作为参数传递过来。

    代码如下:

    1. #include <stdio.h>
    2. void getString(char **str)
    3. {
    4. *str = "This is a string. ";
    5. }
    6. int main()
    7. {
    8. return 0;
    9. }

    上述代码中,指针str为一个二级指针。

    步骤二:在主程序中,获得并打印返回的字符串

    代码如下:

    1. #include <stdio.h>
    2. void getString(char **str)
    3. {
    4. *str = "This is a string. ";
    5. }
    6. int main()
    7. {
    8. char *string = NULL;
    9. getString(&string);
    10. printf("%s",string);
    11. return 0;
    12. }

    上述代码中,指针变量str得到的是指针变量string的地址,所以str为二级指针,而对*str的修改就是对string的修改。

    2.4 完整代码

    本案例的完整代码如下所示:

    1. #include <stdio.h>
    2. void getString(char **str)
    3. {
    4. *str = "This is a string. ";
    5. }
    6. int main()
    7. {
    8. char *string = NULL;
    9. getString(&string);
    10. printf("%s",string);
    11. return 0;
    12. }

    3 打印任意类型变量的内存数据

    3.1 问题

    void*表示“空类型指针”,与void不同,void*表示“任意类型的指针”或表示“该指针与一地址值相关,但是不清楚在此地址上的对象的类型”。C是静态类型的语言,定义变量就会分配内存,然而,不同类型的变量所占内存不同,如果定义一个任意类型的变量,如何为其分配内存呢?所以,C中没有任意类型的变量。但是,所有指针类型的变量,无论是int*、char*、string*、Student*等等,他们的内存空间都是相同的,所以可以定义“任意类型的指针”。

    3.2 方案

    void*类型的指针可以指向任意类型的变量,如下面代码:

    1. int a;
    2. void* p = &a;
    3. float f;
    4. p = &f;

    上述代码都是正确的,指针变量p既可以指向整型变量a,同时,它还可以指向浮点型变量f。

    将一个void*类型的指针指向的内容赋值给一个确定类型的变量时,不能直接赋值,如下面代码:

    1. int a = 10;
    2. void* p = &a;
    3. int b = *p;//error

    上述代码的第三行是错误的,因为void*类型的指针指向的内容的类型是不确定的,所以是无法进行赋值的。如果非要进行赋值,必须先将void*类型的指针强转成确定的数据类型,如下面代码:

    1. int b = *(int*)p;

    3.3 步骤

    实现此案例需要按照如下步骤进行。

    步骤一:编写打印函数

    该函数带有一个void*类型的指针,用于接收任意类型的数据,同时还带有一个整型变量,用于表示void*类型的指针指向的内容的数据类型。在函数体中,使用一个switch结构,用整型变量来区分不同的数据类型,以打印不同的数据。

    代码如下:

    1. #include <stdio.h>
    2. void print(void *data, int type)
    3. {
    4. switch (type)
    5. {
    6. case 0:
    7. printf("%d ", *(int*)data);
    8. break;
    9. case 1:
    10. printf("%f ", *(float*)data);
    11. break;
    12. case 2:
    13. printf("%lf ", *(double*)data);
    14. break;
    15. case 3:
    16. printf("%c ", *(char*)data);
    17. break;
    18. }
    19. }
    20. int main()
    21. {
    22. return 0;
    23. }

    步骤二:主函数打印不同类型的数据

    代码如下:

    1. #include <stdio.h>
    2. void print(void *data, int type)
    3. {
    4. switch (type)
    5. {
    6. case 0:
    7. printf("%d ", *(int*)data);
    8. break;
    9. case 1:
    10. printf("%f ", *(float*)data);
    11. break;
    12. case 2:
    13. printf("%lf ", *(double*)data);
    14. break;
    15. case 3:
    16. printf("%c ", *(char*)data);
    17. break;
    18. }
    19. }
    20. int main()
    21. {
    22. int a = 10;
    23. print(&a, 0);
    24. float f = 3.14f;
    25. print(&f, 1);
    26. double d = 1.2345;
    27. print(&d, 2);
    28. char c = 'a';
    29. print(&c, 3);
    30. return 0;
    31. }

    3.4 完整代码

    本案例的完整代码如下所示:

    1. #include <stdio.h>
    2. void print(void *data, int type)
    3. {
    4. switch (type)
    5. {
    6. case 0:
    7. printf("%d ", *(int*)data);
    8. break;
    9. case 1:
    10. printf("%f ", *(float*)data);
    11. break;
    12. case 2:
    13. printf("%lf ", *(double*)data);
    14. break;
    15. case 3:
    16. printf("%c ", *(char*)data);
    17. break;
    18. }
    19. }
    20. int main()
    21. {
    22. int a = 10;
    23. print(&a, 0);
    24. float f = 3.14f;
    25. print(&f, 1);
    26. double d = 1.2345;
    27. print(&d, 2);
    28. char c = 'a';
    29. print(&c, 3);
    30. return 0;
    31. }

    4 排序函数使用函数指针

    4.1 问题

    函数指针是一种指针,一个指向函数入口地址的指针。一个函数需要占用一段内存空间,这段空间的起始地址是函数的入口地址。可以定义一个指针变量,指向函数的入口地址,然后通过这个指针变量调用函数。

    4.2 方案

    一种排序函数,一般只能有一种排序规则。例如:要么从大到小排序,要么从小到大排序,或者特殊的规则,比如按照对3求余数的排序。通过使用函数指针,可以使排序函数将排序规则独立。这样在对指定的数据进行排序的时候,同时指定排序规则,使得排序函数第一次被调用时可以从大到小排序,第二次被调用时又可以从小到大排序。

    4.3 步骤

    实现此案例需要按照如下步骤进行。

    步骤一:在主程序中,定义一个数组

    代码如下:

    1. #include <stdio.h>
    2. int main()
    3. {
    4. int a[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
    5. return 0;
    6. }

    步骤二:定义数组打印函数

    代码如下:

    1. #include <stdio.h>
    2. void print(int* a, int n)
    3. {
    4. for (int i=0; i<n; i++) {
    5. printf("%d ", a[i]);
    6. }
    7. printf(" ");
    8. }
    9. int main()
    10. {
    11. int a[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
    12. print(a, 10);
    13. return 0;
    14. }

    步骤三:定义带排序规则的排序函数

    排序方法采用冒泡方法。

    代码如下:

    1. #include <stdio.h>
    2. void print(int* a, int n)
    3. {
    4. for (int i=0; i<n; i++) {
    5. printf("%d ", a[i]);
    6. }
    7. printf(" ");
    8. }
    9. int rule1(int x, int y)
    10. {
    11. return x - y;
    12. }
    13. void sort(int* a, int n, int (*f)(int, int))
    14. {
    15. for (int i=0; i<n-1; i++) {
    16. for (int j=0; j<n-i-1; j++) {
    17. if (f(a[j], a[j+1])>0) {
    18. int t = a[j];
    19. a[j] = a[j+1];
    20. a[j+1] = t;
    21. }
    22. }
    23. }
    24. }
    25. int main()
    26. {
    27. int a[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
    28. print(a, 10);
    29. sort(a, 10, rule1);
    30. print(a, 10);
    31. return 0;
    32. }

    上述代码中,以下代码:

    1. int rule1(int x, int y)
    2. {
    3. return x - y;
    4. }

    是排序规则,该函数返回形参x与y的差,如果返回值大于0,代表x大于y;如果返回值等于0,代表x等于y;如果返回值小于0,代表x小于y。

    上述代码中,以下代码:

    1. void sort(int* a, int n, int (*f)(int, int))

    是排序函数的函数头,该函数是一个无返回值的函数,函数名为sort,函数带有三个形参,第一个形参是一个整型指针变量,它用于接收需要排序的数据;第二个形参是一个整型变量,它用于接收需要排序的数据的个数;第三个形参是一个函数的指针变量,int表示该函数指针变量指向的函数的返回值为整型,f为函数指针变量的变量名,(int,int)代表该函数指针变量指向的函数有两个形参。

    在主函数中,使用以下代码调用sort函数:

    1. sort(a, 10, rule1);

    其中,第一个实参a为数组a的数组名,第二个实参10为数组a的数组长度,第三个实参rule1为函数名,该函数为排序规则。

    上述代码中,以下代码:

    1. if (f(a[j], a[j+1])>0) {
    2. int t = a[j];
    3. a[j] = a[j+1];
    4. a[j+1] = t;
    5. }

    是使用函数指针调用函数,指针变量f作为形参,接收实参传递过来的函数的入口地址,即rule1函数,使用f(a[j],a[j+1])调用rule1函数,其中,a[j]和a[j+1]是函数指针变量f指向的函数的两个实参,即函数rule1的两个实参。

    步骤四:定义其它排序规则函数

    代码如下:

    1. #include <stdio.h>
    2. void print(int* a, int n)
    3. {
    4. for (int i=0; i<n; i++) {
    5. printf("%d ", a[i]);
    6. }
    7. printf(" ");
    8. }
    9. int rule1(int x, int y)
    10. {
    11. return x - y;
    12. }
    13. int rule2(int x, int y)
    14. {
    15. return y - x;
    16. }
    17. int rule3(int x, int y)
    18. {
    19. return x%3 - y%3;
    20. }
    21. void sort(int* a, int n, int (*f)(int, int))
    22. {
    23. for (int i=0; i<n-1; i++) {
    24. for (int j=0; j<n-i-1; j++) {
    25. if (f(a[j], a[j+1])>0) {
    26. int t = a[j];
    27. a[j] = a[j+1];
    28. a[j+1] = t;
    29. }
    30. }
    31. }
    32. }
    33. int main()
    34. {
    35. int a[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
    36. print(a, 10);
    37. sort(a, 10, rule1);
    38. print(a, 10);
    39. sort(a, 10, rule2);
    40. print(a, 10);
    41. sort(a, 10, rule3);
    42. print(a, 10);
    43. return 0;
    44. }

    4.4 完整代码

    1. #include <stdio.h>
    2. void print(int* a, int n)
    3. {
    4. for (int i=0; i<n; i++) {
    5. printf("%d ", a[i]);
    6. }
    7. printf(" ");
    8. }
    9. int rule1(int x, int y)
    10. {
    11. return x - y;
    12. }
    13. int rule2(int x, int y)
    14. {
    15. return y - x;
    16. }
    17. int rule3(int x, int y)
    18. {
    19. return x%3 - y%3;
    20. }
    21. void sort(int* a, int n, int (*f)(int, int))
    22. {
    23. for (int i=0; i<n-1; i++) {
    24. for (int j=0; j<n-i-1; j++) {
    25. if (f(a[j], a[j+1])>0) {
    26. int t = a[j];
    27. a[j] = a[j+1];
    28. a[j+1] = t;
    29. }
    30. }
    31. }
    32. }
    33. int main()
    34. {
    35. int a[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
    36. print(a, 10);
    37. sort(a, 10, rule1);
    38. print(a, 10);
    39. sort(a, 10, rule2);
    40. print(a, 10);
    41. sort(a, 10, rule3);
    42. print(a, 10);
    43. return 0;
    44. }

    5 重新分配申请的空间

    5.1 问题

    在堆内存中,可以使用malloc函数分配一块存储空间。malloc()函数其实就在堆内存中找一片指定大小的空间,然后将这个空间的首地址返回给一个指针变量,这里的指针变量可以是一个单独的指针,也可以是一个数组的首地址,这要看malloc()函数中参数size的具体内容。我们这里malloc分配的内存空间在逻辑上连续的,而在物理上可以连续也可以不连续。对于我们程序员来说,我们关注的是逻辑上的连续,因为操作系统会帮我们安排内存分配,所以我们使用起来就可以当做是连续的。

    还可以使用realloc函数对用malloc函数分配好的空间重新分配,一般是扩大。对于realloc函数,如果有足够空间用于扩大mem_address指向的内存块,则分配额外内存,并返回分配内存的首地址。这里说的是“扩大”,我们知道,realloc是从堆上分配内存的,当扩大一块内存空间时, realloc()试图直接从堆上现存的数据后面的那些字节中获得附加的字节,如果能够满足,自然天下太平。也就是说,如果原先的内存大小后面还有足够的空闲空间用来分配,加上原来的空间大小就等于新的空间大小。得到的是一块连续的内存。如果原先的内存大小后面没有足够的空闲空间用来分配,那么从堆中另外找一块新大小的内存。并把原来大小内存空间中的内容复制到新空间中。返回新的内存的指针。这样数据被移动了新空间,先前的空间被释放。

    当使用malloc分配的空间不再使用的时候,可以使用free函数将这块空间还给堆内存,以使这块内存可以被再次使用。

    5.2 方案

    首先,使用malloc函数分配3个整型数据的空间。

    然后,再使用realloc函数将已分配的3个整型数据的空间扩大为5个整型数据的空间。

    最后,当已分配的5个整型数据的空间不再使用时,使用free函数释放。

    5.3 步骤

    实现此案例需要按照如下步骤进行。

    步骤一:分配3个数据空间

    使用malloc函数分配空间。

    代码如下:

    1. #include <stdio.h>
    2. #include <stdlib.h>
    3. int main()
    4. {
    5. int *p;
    6. p = (int*)malloc(3 * sizeof(int));
    7. for (int i = 0; i < 3; i++)
    8. p[i] = i + 1;
    9. for (int i = 0; i < 3; i++)
    10. printf("%d ", p[i]);
    11. printf(" ");
    12. return 0;
    13. }

    上述代码中,malloc函数的返回值为void*类型,而指针变量p是int*类型,所以需要将malloc的返回值强制转换成int*。

    另外,malloc函数在使用前需要包内含stdlib.h头函数。

    步骤二:重新分配为5个数据

    代码如下:

    1. #include <stdio.h>
    2. #include <stdlib.h>
    3. int main()
    4. {
    5. int *p;
    6. p = (int*)malloc(3 * sizeof(int));
    7. for (int i = 0; i < 3; i++)
    8. p[i] = i + 1;
    9. for (int i = 0; i < 3; i++)
    10. printf("%d ", p[i]);
    11. printf(" ");
    12. p = (int*)realloc(p, 5 * sizeof(int));
    13. for (int i = 0; i < 5; i++)
    14. p[i] = i + 1;
    15. for (int i = 0; i < 5; i++)
    16. printf("%d ", p[i]);
    17. printf(" ");
    18. return 0;
    19. }

    上述代码中,realloc函数将已分配为3个数据空间的指针p,重新分配为5个数据空间。realloc函数的第一个实参是原有空间的指针,第二个实参是重新分配的空间的字节个数,返回值仍然是void*类型,所以同样需要将其强制转换成int*类型。

    注意:realloc函数在使用之前也需要包含stdlib.h头函数。

    5.4 完整代码

    本案例的完整代码如下所示:

    1. #include <stdio.h>
    2. #include <stdlib.h>
    3. int main()
    4. {
    5. int *p;
    6. p = (int*)malloc(3 * sizeof(int));
    7. for (int i = 0; i < 3; i++)
    8. p[i] = i + 1;
    9. for (int i = 0; i < 3; i++)
    10. printf("%d ", p[i]);
    11. printf(" ");
    12. p = (int*)realloc(p, 5 * sizeof(int));
    13. for (int i = 0; i < 5; i++)
    14. p[i] = i + 1;
    15. for (int i = 0; i < 5; i++)
    16. printf("%d ", p[i]);
    17. printf(" ");
    18. return 0;
    19. }

    6 各种类型数据的输入和输出

    6.1 问题

    C语言的格式化输入与输出函数分别是scanf函数和printf函数。

    1) 函数 scanf() 是从标准输入流stdio (标准输入设备,一般是键盘)中读内容的通用子程序,可以说明的格式读入多个字符,并保存在对应地址的变量中。scanf函数的语法格式为:

    1. scanf(“<格式说明字符串>”, 变量地址);

    其中,变量地址要求有效,并且与格式说明的次序一致。

    2) 函数printf()是格式化输出函数, 一般用于向标准输出设备按规定格式输出信息。printf()函数的语法格式为:

    1. printf("<格式化字符串>", <参量表>)。

    格式化字符串由要输出的文字和数据格式说明组成。要输出的文字除了可以使用字母、数字、空格和一些数字符号以外,还可以使用一些转义字符表示特殊的含义。

    3) scanf函数与printf函数在使用之前,必须包含stdio.h头函数。

    6.2 方案

    使用scanf函数输入一些数据,使用printf函数输出一些数据。

    下表说明了scanf函数与printf函数中“格式化字符”的使用方式:

    6.3 步骤

    实现此案例需要按照如下步骤进行。

    步骤一:定义变量

    定义各种数据类型的变量,代码如下所示:

    1. #include <stdio.h>
    2. int main()
    3. {
    4. int i;
    5. short int si;
    6. long int li;
    7. unsigned int ui;
    8. unsigned short int usi;
    9. unsigned long int uli;
    10. float f;
    11. double d;
    12. long double ld;
    13. char c;
    14. unsigned char uc;
    15. return 0;
    16. }

    步骤二:使用scanf输入数据

    代码如下所示:

    1. #include <stdio.h>
    2. int main()
    3. {
    4. char c;
    5. int i;
    6. short int si;
    7. long int li;
    8. unsigned int ui;
    9. unsigned short int usi;
    10. unsigned long int uli;
    11. float f;
    12. double d;
    13. scanf("%c", &c);
    14. scanf("%d", &i);
    15. scanf("%hd", &si);
    16. scanf("%ld", &li);
    17. scanf("%u", &ui);
    18. scanf("%hu", &usi);
    19. scanf("%lu", &uli);
    20. scanf("%f", &f);
    21. scanf("%lf", &d);
    22. return 0;
    23. }

    步骤三:使用printf输出数据

    代码如下所示:

    1. #include <stdio.h>
    2. int main()
    3. {
    4. char c;
    5. int i;
    6. short int si;
    7. long int li;
    8. unsigned int ui;
    9. unsigned short int usi;
    10. unsigned long int uli;
    11. float f;
    12. double d;
    13. scanf("%c", &c);
    14. scanf("%d", &i);
    15. scanf("%hd", &si);
    16. scanf("%ld", &li);
    17. scanf("%u", &ui);
    18. scanf("%hu", &usi);
    19. scanf("%lu", &uli);
    20. scanf("%f", &f);
    21. scanf("%lf", &d);
    22. printf("c=%c ", c);
    23. printf("i=%d ", i);
    24. printf("si=%hd ", si);
    25. printf("li=%ld ", li);
    26. printf("ui=%u ", ui);
    27. printf("usi=%hu ", usi);
    28. printf("uli=%lu ", uli);
    29. printf("f=%f ", f);
    30. printf("d=%lf ", d);
    31. return 0;
    32. }

    6.4 完整代码

    本案例的完整代码如下所示:

    1. #include <stdio.h>
    2. int main()
    3. {
    4. char c;
    5. int i;
    6. short int si;
    7. long int li;
    8. unsigned int ui;
    9. unsigned short int usi;
    10. unsigned long int uli;
    11. float f;
    12. double d;
    13. scanf("%c", &c);
    14. scanf("%d", &i);
    15. scanf("%hd", &si);
    16. scanf("%ld", &li);
    17. scanf("%u", &ui);
    18. scanf("%hu", &usi);
    19. scanf("%lu", &uli);
    20. scanf("%f", &f);
    21. scanf("%lf", &d);
    22. printf("c=%c ", c);
    23. printf("i=%d ", i);
    24. printf("si=%hd ", si);
    25. printf("li=%ld ", li);
    26. printf("ui=%u ", ui);
    27. printf("usi=%hu ", usi);
    28. printf("uli=%lu ", uli);
    29. printf("f=%f ", f);
    30. printf("d=%lf ", d);
    31. return 0;
    32. }

    7 整数、浮点数、字符串之间的相互转换函数

    7.1 问题

    1) C语言使用sprintf函数,可以将任意类型(整型、长整型、浮点型等)的数字转换为字符串。而下面列举的各函数在C99标准中已经不再使用。

    a) itoa():将整型值转换为字符串。

    b) ltoa():将长整型值转换为字符串。

    c) ultoa():将无符号长整型值转换为字符串。

    d) gcvt():将浮点型数转换为字符串,取四舍五入。

    e) ecvt():将双精度浮点型值转换为字符串,转换结果中不包含十进制小数点。

    2) C语言提供了几个标准库函数,可以将字符串转换为任意类型(整型、长整型、浮点型等)。

    a) atof():将字符串转换为双精度浮点型值。

    b) atoi():将字符串转换为整型值。

    c) atol():将字符串转换为长整型值。

    7.2 方案

    本案例使用的函数:

    1) sprintf函数是字符串格式化命令,主要功能是把格式化的数据写入某个字符串中。该函数的语法格式为:

    1. int sprintf( char *buffer, const char *format, [ argument] … );

    其中,第一个形参是转换成的字符串存放的字符数组,第二个形参是格式化字符串,其使用方法与printf函数的格式化字符串相同,第三个形参为要转换的整数或浮点数变量。

    2) atof函数是将一个字符串转换成浮点数的函数,该函数的语法格式为:

    1. double     atof(const char *);

    其中,函数形参为要转换成浮点数的字符串,返回值为转换成的浮点数。

    3) atoi函数是将一个字符串转换成整数的函数,该函数的语法格式为:

    1. int     atoi(const char *);

    其中,函数形参为要转换成整数的字符串,返回值为转换成的整数。

    4) atol函数是将一个字符串转换成长整数的函数,该函数的语法格式为:

    1. long     atol(const char *);

    其中,函数形参为要转换成长整数的字符串,返回值为转换成的长整数。

    7.3 步骤

    实现此案例需要按照如下步骤进行。

    步骤一:整型和浮点型数据转换成字符串

    代码如下:

    1. #include <stdio.h>
    2. #include <stdlib.h>
    3. int main (void)
    4. {
    5. int i = 10;
    6. char string[100] = {};
    7. sprintf(string, "%d", i);
    8. printf("%s ", string);
    9. double d = 123.456;
    10. sprintf(string, "%lf", d);
    11. printf("%s ", string);
    12. return 0;
    13. }

    步骤二:将字符串转换成浮点数

    代码如下:

    1. #include <stdio.h>
    2. #include <stdlib.h>
    3. int main (void)
    4. {
    5. int i = 10;
    6. char string[100] = {};
    7. sprintf(string, "%d", i);
    8. printf("%s ", string);
    9. double d = 123.456;
    10. sprintf(string, "%lf", d);
    11. printf("%s ", string);
    12. char str[25] = "3.14";
    13. d = atof(str);
    14. printf("%lf ", d);
    15. return 0;
    16. }

    步骤三:将字符串转换成整数

    代码如下:

    1. #include <stdio.h>
    2. #include <stdlib.h>
    3. int main (void)
    4. {
    5. int i = 10;
    6. char string[100] = {};
    7. sprintf(string, "%d", i);
    8. printf("%s ", string);
    9. double d = 123.456;
    10. sprintf(string, "%lf", d);
    11. printf("%s ", string);
    12. char str[25] = "3.14";
    13. d = atof(str);
    14. printf("%lf ", d);
    15. int num1 = 0;
    16. char str1[25] = "100";
    17. num1 = atoi(str1);
    18. printf("%d ", num1);
    19. return 0;
    20. }

    步骤四:将字符串转换成长整数

    代码如下:

    1. #include <stdio.h>
    2. #include <stdlib.h>
    3. int main (void)
    4. {
    5. int i = 10;
    6. char string[100] = {};
    7. sprintf(string, "%d", i);
    8. printf("%s ", string);
    9. double d = 123.456;
    10. sprintf(string, "%lf", d);
    11. printf("%s ", string);
    12. char str[25] = "3.14";
    13. d = atof(str);
    14. printf("%lf ", d);
    15. int num1 = 0;
    16. char str1[25] = "100";
    17. num1 = atoi(str1);
    18. printf("%d ", num1);
    19. long num2 = 0;
    20. char str2[25] = "100000";
    21. num2 = atol(str2);
    22. printf("%ld ", num2);
    23. return 0;
    24. }

    7.4 完整代码

    本案例的完整代码如下所示:

    1. #include <stdio.h>
    2. #include <stdlib.h>
    3. int main (void)
    4. {
    5. int i = 10;
    6. char string[100] = {};
    7. sprintf(string, "%d", i);
    8. printf("%s ", string);
    9. double d = 123.456;
    10. sprintf(string, "%lf", d);
    11. printf("%s ", string);
    12. char str[25] = "3.14";
    13. d = atof(str);
    14. printf("%lf ", d);
    15. int num1 = 0;
    16. char str1[25] = "100";
    17. num1 = atoi(str1);
    18. printf("%d ", num1);
    19. long num2 = 0;
    20. char str2[25] = "100000";
    21. num2 = atol(str2);
    22. printf("%ld ", num2);
    23. return 0;
    24. }
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