c博客作业06-结构体&文件

1.本章学习总结

1.1 学习内容总结

1.结构体如何定义、成员如何赋值

1.结构体的定义

• 一般形式：

struct 结构名{
    类型名 结构名成员1;
    类型名 结构名成员2'
    ···
    类型名 结构名成员n;
};

• 结构的定义以分号结束，因为C语言中把结构定义看做一条语句
• 关键字struct和结构名必须联合使用，因为它们合起来表示一个数据类型名。
• 结构的嵌套定义：

/*设置结构体保存学生的学号，姓名，通行地址，以及计算机，英语，数学和平均成绩,其中通行地址包括，居住的城市，街道，门牌号，邮编*/
struct address {
   char city[10];
   char street[20];
   int code;
   int zip;
};
struct nest_student{
   int num;
   char name[10];
   struct address addr;
   int computer,english,math;
   double auerage;
};

注意：在注意嵌套的结构类型时，必须先定义成员的结构类型，在定义主结构类型。

• 运用typedef语句
  • typedef用于给基本数据类型和导出数据类型定义一个新的名字。一般形式为typedef 老的变量类型 新的变量类型,这样做的好处是后面定义结构体变量时不需要写关键词strcut，使用起来比较方便。
    

2.结构体成员的赋值

• 在c语言中，使用结构成员操作符"."来引用结构成员，格式为结构变量名.结构成员名。

/*对学生的信息进行赋值*/
struct student{
   int num;
   char name[10];
   int computer,english,math;
   double average;
};
struct student s1,s2;

/*分别对s1的每个结构体成员赋值；*/
scanf("%d %s %d %d %d",&s1.num,s1.name,&s1.computer,&s1.english,&s1.math);
s1.average=(s1.computer+s1.math+s1.english)/3.0;

/*将s1中各个结构体成员的值赋给s2*/
s2.num=s1.num;
strcpy(s2.name,s1.name); //这里注意，对字符串的赋值，不可以直接写“s2.name=s1.name”,这样的写法是错误的，要用库函数strcpy()！
s2.math=s1.math;
s2.computer=s1.computer;
s2.english=s1.english;
s2.average=s1.average;
/*对于将两个相同类型的结构变量，把一个结构变量赋给另外一个结构变量，可以直接整体赋值，这样和分别对结构体成员的赋值的操作等效*/
s2=s1；

运行结果：

• 定义结构指针变量，使用指向运算符->访问指针指向的结构成员，以此来给每个结构成员赋值；

struct student *p;
/*使结构指针变量p指向s1，从键盘上读取数据赋给p指向的s1*/
p=&s1；
scanf("%d %s %d %d %d",&p->num,p->name,&p->computer,&p->english,&p->math);
p->average=(p->computer+p->english+p->math)/3.0;

/*使结构指针变量p指向s2，再把s1中各个结构体成员的值赋给s2*/
p=&s2;
p->num=s1.num;
strcpy(p->name,s1.name);
p->math=s1.math;
p->computer=s1.computer;
p->english=s1.english;
p->average=s1.average;

运行结果：

2.结构体数组排序做法

1.选择排序

/*从大到小排序*/
struct student students[n];
struct student temp;
for i=0 to n-1//外循环
   for j=0 to n//内循环
      if(students[j]>student[i])//如果后面的数据比前面大，交换数据；
         temp=students[i];
         student[i]=student[j];
         student[j]=temp;
      end if
   end for
end for

运行结果：

2.冒泡排序法

struct student students[n];
struct student temp;
for i=1 to n
   for j=0 to n-i
      if(students[j+1]>student[j])
         temp=students[j];
         student[j]=student[j+1];
         student[j+1]=temp;
      end if
   end for
end for

运行结果：

3.结构体指针

1.概念

• 就是指向结构类型变量的指针。
• 一般形式struct 结构名 * 指针变量名

2.用结构指针访问结构成员

struct student *p;
p=&s1;

• 用*p访问结构成员：
  

• 用指向运算符->访问指针指向的结构成员：
  

3.结构指针作为函数参数
将学生的信息按平均分排名

虽然结构变量也可以做为函数参数，但是当结构成员数据很多时，在参数传递时过程就需要消耗很多空间，而使用结构指针作为函数参数只要传递一个地址值，可以提高传参效率。

4.共用体、枚举类型做法

1.共用体

• 一般声明形式：

union 联合名
{
   成员声明
   成员声明
   ···
}变量列表

• 联合中的所有成员共享同一块内存，内存长度为最长成员的长度。因为在后续的程序设计中，代码量越来越多，内存是非常宝贵的。
  

2.枚举

• 一般声明形式：

enum 枚举名 {枚举值1,枚举值2,···}变量列表;

• 每个枚举值应该是一个合法的标识符，或者是一个标识符后面跟上一个等号，再加上一个常量表达式。
• 编译程序将从0开始逐个给枚举值赋值，如果某个枚举值标识符后面跟有等号和常量表达式，那么编译程序就将该常量表达式的值作为该枚举值的值，该枚举值后面的枚举值从这个枚举值开始逐个加1，重新编号。
  

5.文件和缓冲系统

• 1.文本文件和二进制文件
  • 数据文件可分为文本文件和二进制文件。
  • 文本文件是以字符ASCII码值进行存储与编码的文件，文件内容就是字符，可通过“记事本”等编辑工具来对文件内容进行查看，修改等。
  • 二进制文件就是存储二进制数据的文件，它包含的是计算机才能识别的机器代码，如果用编辑器工具打开，就会看到一堆乱码，因为无法用编译器工具打开，所以二进制文件比文本文件更安全。
• 2.缓冲文件系统
  • 程序与文件的数据交换药通过内存缓冲区来进行,根据这种文件缓冲的特性，把文件系统分为缓冲文件系统与非缓冲文件系统。
  • 对缓冲文件系统，在进行文件操作时，系统自动为每一个文件分配一块文件内存缓冲区（内存单元），C程序对文件的所有操作就通过对文件缓冲区的操作来完成。缓冲区文件系统的大小是由具体的C语言版本决定。
  • 对非缓冲文件系统，文件缓冲区不是由系统自动分配的，而需要程序员在程序中用c语言实现分配。

6.文件结构与文件类型指针

• 1.文件结构
  • FILE是一个结构类型，用typedef语句来进行命名的，typedef语句在头文件stdio.h中定义，因此使用文件的程序都要#include <stdio.h>
• 2.文件类型指针
  • 一般形式：FILE * fp
  • FILE是文件类型定义符，fp是文件类型的指针变量。
  • 这里的文件指针fp做自增的话，比如++fp，表示的是fp指向下一个FILE结构（如果存在），而不是指向文件中的下一个数据

7.打开文件和关闭文件

1.打开文件

• 一般调用形式为fopen("文件名","文件打开方式");，这里的文件名要指出对哪个具体文件进行操作，一般要指定文件的路径，如果不写出路径在，则默认与应用程序的当前路径相同。文件路径若包含绝对完整路径，则定位于目录用的斜杆“”需要用“”，因为''在c语言中表示转义符，""表示实际的""。
• fopen函数有返回值。如果执行成功，函数将返回包含文件缓冲区等信息的FILE结构地址，赋给文件指针fp,否则返回一个NULL（空值）的FILE指针。
• 在调用fopen函数时最好做一个判断，以确保文件正常打开后再进行读写。

if ((fp=fopen("abc.txt","r"))==NULL)
{
   printf("File open error!");
   exit(0);//exit(0)是系统标准函数，作用是关闭所有打开的文件，并终止程序的执行。
}

• 文件打开方式：
  • 文本文件(ASCII)

打开方式	含义
"r"	打开文本文件进行只读，该文件必须存在
"w"	建立新文本文件进行只写
"a"	打开文本文件进行追加，如果该文件不存在就新建一个文件
"r+"	打开文件进行读/写，对文件进行写时会把文件中的内容覆盖，该文件必须存在。
"w+"	建立新文件进行读/写，如果该文件存在就会把原来的文件删除，再建一个新的文件
"a+"	打开文本文件进行读/写/追加，如果该文件不存在，就新建一个文件

• 二进制文件打开的操作和文本文件一样，只不过打开方式多了一个字符“b”。

2.关闭文件

• 一般形式：fclose(文件指针)；
• 若该数为0表示正常关闭文件，否则表示无法正常关闭文件，所以关闭文件也应该使用条件判断：

if(fclose(fp))
{
   printf("Can not close the file!
");
   exit(0);
}

8.文件读写，文件中数据如何读进结构体数组

• C语言标库stdio.h中提供了一系列文件的读写操作函数：

函数	调用格式	功能
fgetc()	fgetc(FILE*fp)	从fp指向的文件中得到一个字符
fputc()	fputc(char ch ,FILE*fp)	把字符ch输入到fp指向的文件中去，成功的话返回ch，失败则返回EOF(在头文件stdio.h中有说明其值为-1)
fgets()	fgets(charp,n,FILEfp)	从fp指向的文件中获取n-1个字符赋给指针p所指向的字符串,昂函数读取的字符达到指定的个数，或者接收到换行符，或接收到文件结束标志EOF时，在读取的字符后面自动添加一个''字符，如果读取成功则返回字符串，否则返回空指针，此时字符串的内容不确定
fputs()	fputs(charp,FILEfp)	把p指向的字符串输到fp指向的文件中去
fscanf()	fscanf(文件指针,格式字符串，输入表)	从文件中按照给定的控制格式读取数据
fprintf()	fprintf(文件指针，格式字符串，输出表)	从文件中按照给定的控制格式读取数据保存到变量
fread()	fread(buffer,size,count,fp)	从二进制文件中连续读入count个数据块(size个字节)到buffer所指向的变量中
fwrite()	fwrite(buffer,size,count,fp)	向二进制文件中连续输出入count次buffer所指向的变量中数据块(size个字节)

• 调用函数feof()可以检测文件指针fp所指文件的位置是否到了文件末尾。该函数在打开文件是文件指针是指向文件首部的，每次调用一个读取文件中的数据的读取函数成功后，文件指针fp会自动向后移动到还未被读取的数据去，如果文件指针指向文件末尾时，则会返回一个无效的字符EOF，因为EOF不是常规的ASCII码，而是一个值为-1的常量，这样可以区分于文件中的字符内容。
  

9.其他相关函数

和文件有关的其他函数	调用格式	功能
rewind()	rewind(FILE*fp)	使文件指针fp指向文件的首地址
fseek()	fseek(FILE*fp,long offset,from)	offset表示从当前位置开始向前或者向后偏移的长度，from表示从哪个位置开始计算偏移量，from可取三个值“SEEK_SET,SEEK_CUR,SEEK_END”,分别表示文件首部，当前位置和文件尾部，实际表示的值为0,1,2.
ftell()	ftell(FILE*fp)	获取当前位置距文件开头的位移量(字节数)，成功则返回位移量，失败时返回-1L
clearer()	clearer(FILE*fp)	用来清除出错标志和文件结束标志，使它们为0值

1.2本章学习总结

• 学习体会：c语言学到最后，学习的东西越来越多，虽然这学期我们就要结束c语言的课程，可一写题目才发现自己还有许多东西都还没有学习，很多东西也还一知半解，到了后面综合性越来越强，如果前面有落下的知识应该要及时去补上，否则这部分的内容理解起来就会有些困难。（没错就是我555）

• 代码量：1890

2.综合作业--“我爱成语”

2.1.文件介绍

头文件介绍

头文件1.idiom.h

• 结构体及功能

结构体	功能
IDIOM	从idiom.h文件中读取成语及其意思
RANK	从ranking.h文件中读取排名成绩和时间

• 函数声明

函数	功能
void Theme()	主题
void Login(char*user)	登入界面
int IsUser(char* name_str, char* password_str)	判断是否为用户
void GetChoice(FILE* fp1, FILE* fp2, char* user)	得到用户的选择并进入该功能
int Game(FILE* fp1, FILE fp2 ,char user)	成语游戏
int GetIdiom(FILE* fp, IDIOM* idioms)	获得文件idiom.txt中的所有成语
void RightSentence()	夸奖的句子
void WorrySentence()	提示回答错误的句子
int Problems(int num,IDIOM *idioms)	随机得到一个成语，并判断是否正确
void PrintProblem(char* idiom)	随机挖空，输出题目
void ArrageRank(FILE* fp, char* user, int right)	在文件ranking.txt中更新排名
void GetTime(RANK*rank_ptr)	获取当前时间和日期的函数
void GetScore(int right, int count)	计算正确率并告知答题结束
int NowTime()	记录当前时间
void GetRank(FILE*fp)	获取排名
int FindIdiom(FILE*fp)	查找成语
int WriteNewIdiom(FILE*fp)	添加新成语
int CheckIdiom(FILE* fp, char* idiom)	查看文件中是否有相同的成语
int IsAgain()	判断是否要继续的函数

• 代码截图
  
  

2.函数实现文件介绍。

1.idiomMain.cpp

• 功能：只放一个主函数main，在主函数中打开文件，得到用户名字，这三个变量的使用率比较高，放入主函数中，比较容易传参。
• 代码截图：
  
  

2.List.cpp

• void Theme()

  • 功能：放在开头的一个小界面，保存有清屏和再输出小界面的功能。
  • 代码截图：
    

• void PrintLine()

  • 功能：输入分割线，用于分割题目。
  • 代码截图：
    

• void Login(char user)*

  • 功能：登入界面，读取用户输入的用户名和密码，并将登陆成功的用户名传回主函数，这样便于主函数传给下一个函数。

while(1)
   输入用户的名字和密码,分别赋给name,password；
   if(IsUser(name,password)==0)
       说明输入的名字和密码错误，不跳出循环；
   else
       说明输入的名字和密码正确，break跳出循环；
   end if
end while
把用户的名字name保存到变量user，传给其他函数使用;

• 代码截图：
  

• int IsUser(char name, char password)**

  • 功能：判断是否为用户，如果输入不正确将一直无法继续下一个步骤，直到输入正确的用户名和密码。这里打开文件user.txt,将从Login函数中得到的用户名和密码与文件中的用户和账号作比较，因为没有其他功能会用到这个文件，所以用完文件后就可以直接关闭文件，及时释放不用的文件缓冲区单元。

定义字符数组name_str[M]，password_str[M]分别保存从文件中读到的用户名字和密码；
打开文件user.txt;
while(!feof(fp))//遍历文件；
    if(strcmp(name,name_str)==0&&strcmp(password,password_str)==0)//说明用户名和密码都匹配；
        return 1；
    end if
end while
关闭文件；
return 0;//说明不匹配，用户输入的名字和密码不匹配；

• 代码截图：
  

• void ChoiceMenu()

  • 功能：选择菜单，给用户提示，供用户选择。
  • 代码截图：
    

• void GetChoice(FILE * fp1,FILE * fp2,char * user)

  • 功能：获取用户的选择，并进入相应的分支，对输入错误的选项将会使用户重复输入。这里在选择进入哪个分支的部分加入了循环结构，并把执行每个功能的函数类型都设置为int型，可返回一个数值，这样可以供用户选择是否要继续执行该选择。

while(1)
   while(1)
       输入选项赋给choice；
       if(choice<1||choice>5)//用户输入了一个错误的选项；
           继续让用户输入;
       else  //用户输入了正确的选项；
           退出该循环；
       end if
    end while
    switch(choice)
    {
      case 1:while(flag = Game(fp1,fp2,user)); break;//游戏；
      case 2:while(flag = FindIdiom(fp1)); break;//查找成语；
      case 3:while(flag = WriteNewIdiom(fp1)); break;//添加新成语；
      case 4:GetRank(fp2); break;//得到排名；
      case 5:return;//退出该循环直接回到主函数；
     }
end while

• 代码截图：
  

3.idiom.cpp

• int IsAgain()

  • 功能：判断用户是否要继续执行该选择，如果得到0的话就退回到函数GetChoice()函数中去；
  • 代码截图：
    

• int Game(FILE * fp1,FILE * fp2, char user)*

  • 功能：用户进入该功能进行猜成语游戏，包含提示游戏开始，记录正确率，答题时间，可中途退出的功能。

定义结构数组IDIOM idioms[300];//保存从文件idioms.txt中读取的所有成语及成语的意思；
定义变量right保存用户做对的题目数量,并初始化为0；
定义变量problem保存用户想要做的题目数量，并初始化为0；
定义变量worry保存用户做错的题目数量；
定义变量num保存从文件中得到的成语总个数；
定义begin保存用户开始做题的时间；
定义end保存用户做完题的时间；

scanf("%d",&problem);//读取用户想要做的题目数量；
for i=1 to problems
   if(Problems(num,idioms))//进入出题函数Problems中进行出题，如果答对会返回非0的值；
       right++;
   end if
   if(IsAgain())//说明用户输入0退出该游戏；
       进入函数GetScore(right,i)计算当前成绩；
       进入函数ArrageRank(fp2,user,right)进行排名重新排序；
   end if
end for
/*说明用户做完了题目*/
进入函数GetScore(right,i)计算当前成绩；
进入函数ArrageRank(fp2,user,right)进行排名重新排序；
if(IsAgain())//判断是否要重开一盘游戏，然后把值返回到GetChoice函数中，可以实现是否要继续重开一盘游戏的功能；
使所有文件指针重新指向文件开头，以便其他函数使用；
    return 1；
else
   return 0；

• 代码截图：
  

• int FindIdiom(FILE * fp)

  • 功能：查找成语功能。

定义字符数组idiom[M]保存用户输入的成语；

scanf("%s",idiom);//保存用户输入的成语；
if(!CheckIdiom(fp,idiom))//进入函数CheckIdiom判断是否找到该成语；
   说明没有找到该成语；
判断是否要继续查找成语（IsAgain()）

• 代码截图：
  

• int CheckIdiom(FILE * fp,char idiom)*

  • 功能：检查是否有相同的成语，这个是查找成语功能的一部分，我把它封装出来，这样可以供下面的添加函数功能使用。

定义字符数组idiomStr[N]保存从文件中读到成语及其意思；
定义变量len保存成语长度；
定义字符指针loc定位冒号的位置；

使文件指针指向文件开头，使得文件指针可以从文件头开始遍历；
while(!feof(fp))
   fgets(idiomStr,N,fp);
   loc=strchr(idiomStr,':');//定位出冒号的位置；
   len=loc-idiomStr;//得到成语的长度；
   idiomStr[len]='';//将冒号替换成''，因为函数strcmp在进行字符串比较时，读到''就停止比较；
   if(strcmp(idiom,idiomStr)==0)//说明找到用户想要的成语；
      idiomStr[len]=':';//重新把冒号黏贴回去；
      输出该成语及其意思；
      return 1；
   end if
end while
return 0;//说明没有找到成语；

• 代码截图：
  

• void GetRank(FILE * fp)

  • 功能：得到排名，并输出排名。
  • 代码截图：
    

• int WriteNewIdiom(FILE fp)*

  • 功能：添加新的成语

定义字符数组newIdiom[M]保存用户输入的成语；
定义字符数组newMean[N]保存用户输入的成语意思；

gets_s(newIdiom);//输入成语；
/*进入函数CheckIdiom中判断文件中是否已经存在该成语*/
if(CheckIdiom(fp,newIdiom)
   已经存在该成语;
else 
   gets_s(newMean);//输入该成语的意思；
   fseek(fp,0,2);//定位到文件结尾去补充；
   fprintf(fp,"%s:%s",newIdiom,newMean);//写入文件；
end if

判断是否要继续写入新成语(IsAgain());

• 代码截图：
  

3.Game.cpp

• int GetIdiom(FILE fp, IDIOM idioms)**
  • 功能：获取文件idiom.txt的所有成语，保存到结构体数组IDIOM idioms[]中，并返回成语的总数量；

定义字符数组idiomStr[N]保存从文件中读取的成语和成语意思；
定义结构体指针IDIOM*ptr来指向结构体数组IDIOM *idioms；
定义变量num来记录成语的个数，并初始化为0；
定义变量len来保存成语的长度；

fseek(fp,0,0);//使文件指针指向文件开头，使得文件指针从文件头开始遍历；
while(!feof(fp)
   fgets(idiomStr,N,fp);
   loc=strchr(idiomStr,':');//找到冒号位置；
   len=loc-idiomStr;//保存成语的长度；
   idiomStr[len]='';//把冒号换成'',因为strcpy函数只复制''前的字符；
   strcpy(ptr->idiom,idiomStr);//把成语保存到结构体数组中的idiom中；
   strcpy(ptr->mean,idiomStr+len+1);//把成语意思保存到结构体数组中的mean中；
   ptr++;
   num++;
end while
return num;//返回成语的个数；

• 代码截图：
  

• void RightSentence()

  • 功能：输出夸奖的语句。
    -代码截图：
    

• void WorrySentence()

  • 功能：输出提示错误的语句。
  • 代码截图：
    

• int Problems(int num,IDIOM * idioms)

  • 功能：随机得到一个成语并输出题目，得到用户答案判断是否正确。

定义字符数组problem[M];//保存随机得到的成语；
定义answer[M];//保存用户输入的答案；
定义变量flag用来判断用户是否需要提示；
定义变量count来保存用户回答的次数；
定义变量n来保存随机数；
定义变量begin来保存用户开始答题的时间；
定义变量end来保存用结束答题的时间；

srand(time(0)); n=rand()%num;//得到随机数n；
strcpy(problem,idioms[n].idiom);//将随机得到的成语赋给problem;
进入函数PrintProblem随机空两个字，并输出题目；
while(count<=3)//设置一道题目只能回答3次；
   scanf("%s",answer);//用户输入答案；
   if(strcmp(answer,problem)==0)//说明答案正确；
        end=NowTime();
        return 1;
   else//说明回答错误；
        if(flag!=1)//说明还没使用提示；
           scanf("%d",&flag);
           if(flag==1)
              输出提示；
           end if  
         end if
    end  if
    count++;
end while

• 代码截图：
  
  

• void PrintProblem(char problem)*

  • 功能：随机去掉两个字，输出题目；
  • 代码截图：
    

• int NowTime()

  • 功能：保存当前时间。
  • 代码截图：
    

• void ArrageRank(FILE fp, char user, int right)**

  • 功能：将文件ranking.txt文件中的数据重新排序，更新排名。

定义结构体数组ranks[U];//保存文件中的排名；
定义结构体指针temp；
定义变量userRank保存当前用户的上次排名；

while(!feof(fp))
   for i=0 to U
     fscanf(fp, "%s%d%d/%d/%d%d:%d", ranks[i].name, &ranks[i].score, &ranks[i].year, &ranks[i].month, &ranks[i].day, &ranks[i].hour, &ranks[i].minute);//从文件中读取排名；
     if(strcmp(user,ranks[i].name)==0)//找到当前用户的排名；
       userRank=i;
       rank[i].score+=right*5;//计算成绩；
       GetTime(ranks+i);//得到当前的日期和时间；
     end if
   end for
   break;
end while
for i=userRank-1 to 0//从用户当前的排名开始遍历，往上比较；
    if(rank[i].score<ranks[userRank].score)//说明成绩可以超过上面那名选手；
       temp=ranks[i];
       rank[i]=ranks[userRank];
       userRank--;//当前用户的排名上升了一名；
    else
       break;//直接退出；
    end if
end for
使文件指针指向文件开头，开始向文件重新输入排序后的排名；

• 代码截图：
  
  

• *void GetTime(RANK rank_ptr) **

  • 功能：得到答题结束的时间，运用了函数localtime()可以得到当前的本地时间，但是有个小问题，得到的月份比实际要小1，时间也需要加上1900。
  • 代码截图:
    

• void GetScore(int right, int count)

  • 功能：得到正确率并输出。
  • 代码截图：
    

2.2.运行结果

2.3大作业总结

Q1:首先是多个函数都使用了文件指针，如果某个函数的文件指针已经指到文件尾部了，下一个函数调用的时候就会出问题，
A1：所以在所有调用文件指针时，都使用fseek(fp,0,0)使得指针指向文件头/尾。
Q2:刚开始对题目的输出处理，总是无法输出正常的汉字。
A2:单个汉字占两个字节，如果想要输出一个汉字只使用一个%c或者两个%c是不可以实现的，应该要把单个汉字作为字符串处理，于是我利用了printf("%.*s",problem+2);来控制输出的汉字个数；
Q3:对文件中排名的处理，不知道如何获取当前的日期和时间，本以为c语言的内容已经学习了很多了，没想到除了上课学习的还有许多需要我们去拓展的。~~革命还尚未成功啊啊~~
A3:我上网去查找了，知道了函数localtime()将从time()函数中获得的从1970年1月1日到现在返回的秒数转换为当前的年，月，份，时，分，秒形式；但是实际年份还要加上1900，月份要加上1；
Q4:多个文件函数之间的传参比单个文件函数的传参的难度要大太多了，写到后面发现需要前面的参数，然后去修修改改真的真的好难TAT
A4:要写一个框架，标出每个功能需要的参数，整理好了再敲代码！！