从文件读数据插入到链表
Posted 杨静远
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了从文件读数据插入到链表相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
前两周做了一个小作业，学生成绩管理系统，第一周实现了录入学生信息、删除学生信息、显示学生信息和按照学生平均成绩排序的功能，总体来说比较顺利，第二周只做了一件事就是读txt文件中的学生信息，将txt文件中的学生信息读到程序中插入到链表中，这一个看似简单的工作，花费了一周的时间。
我程序中用到的txt文件中的数据是学生成绩，其中有学生ID、学生姓名、成绩等，在链表中分别是int型，字符串和float型，如下所示。
因为之前学习了I/O文件的操作，没有学习基于流的I/O，所以一开始就是瞎撞，根本不知道怎么解决，把这些信息读出来好像也没有什么用，想的最多的就是程序怎么把这些文件中的信息分别读出来，ID是ID、成绩是成绩、姓名是姓名，这就是一开始的思路。然后开始看书，上网搜索都没有直接的信息，看了其他的程序都是用基于流的I/O操作，用fopen等函数来操作文件的。先学习了fopen函数和fread函数。
fopen(const char *path,cost char *mode)
头文件： #include<stdio.h>
参数说明：
第一个参数*path表示要打开文件的路径；
第二个参数*mode代表打开的方式，mode有以下几种值：
r：只读方式打开，文件必须存在
r+：可读写，必须存在
rb+：打开二进制文件，可以读写
rt+:打开文本文件，可读写
w:只写，文件存在则文件长度清0，文件不存在则建立该文件
w+:可读写，文件存在则文件长度清0，文件不存在则建立该文件
a:附加方式打开只写，不存在建立该文件，存在写入的数据加到文件尾，EOF符保留
a+：附加方式打开可读写，不存在建立该文件，存在写入的数据加到文件尾，EOF符不保留
wb：打开二进制文件，只写
wb+:打开或建立二进制文件，可读写
wt+:打开或建立文本文件，可读写
at+:打开文本文件，可读写，写的数据加在文本末尾
ab+:打开二进制文件，可读写，写的数据加在文件末尾
由mode字符可知，上述如r、w、a在其后都可以加一个b，表示以二进制形式打开文件。
返回值：文件打开成功返回一个指向该打开文件的指针(FILE结构)；文件打开失败，错误上存error code。
fread(void *restrict ptr, size_t size, size_t nobj, FILE *stream)
头文件： #include <stdio.h>
参数说明：第一个参数ptr是读出的数据存放的地址，也就是读出来的数据都存放在ptr指向的地址；第二个参数size为单个元素的大小，即由指针写入地址的数据大小，单位是字节；第三个参数nobj为元素个数，即要读取的数据大小为size的元素个素；第4个参数stream是fopen函数的返回值，也就是打开文件的的指针。
返回值：函数成功，返回读取的总数据元素个数，失败返回错误号。
这两个函数的一个应用实例是分别统计一篇英语文章中字母，空格和数字的多少。代码如下：
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAX 1024 #include <string.h> int main(void) { FILE *fp; char buf[MAX]; int n; char *p; int buf1[MAX]; int letter, number, blank; fp = fopen("stu.txt", "rb"); if(fp == NULL) { perror("fail to open"); exit(1); } letter = 0; number = 0; blank = 0; while((n = fread(buf, sizeof(char), MAX-1, fp)) > 0) { buf[n] = \'\\0\'; p = buf; while(*p != \'\\0\') { if((\'a\' <= *p && *p <= \'z\') || (\'A\' <= *p && *p <= \'Z\')) letter++; if(*p == \' \') blank++; if(\'0\' <= *p && *p <= \'9\') number++; p++; } } if(n == -1) { perror("fail to read"); exit(1); } printf("the letteris : %d \\nthe number is %d\\nthe blank is %d\\n", letter, number, blank); fclose(fp); return 0; }
上边这一段代码实现的是统计一篇英语文章中字母，空格和数字的多少，敲完这段代码之后才明白txt文件中存储的都是字符串，即使是数字存储在txt文件中也是以字符串的形式来存储的，因此，如果想要把txt文件中的数组信息读出来就需要先读出字符串，然后将字符串转化成数字。到了这里思路才开始有一些明朗，接下来就是两件事，把数据按字符串的形式读出来，然后将字符串中的不同部分分别读出来，插入链表。
把文件中字符串读出来可以用fgets函数，一行一行的读出来，然后将每一行进行转换，按照上边统计字符个数那样，整数就是十位乘以10加上个位，但是后来发现我们存储的学生成绩是float形式的数据，不能用这种方法来读出来，当时也想过降低要求，把学生成绩都变成整型的就解决了这个问题，但是还是觉得既然题目这样要求肯定有解决的办法。现在一个主要的问题就是找到如何将字符串转化成float型。
最终找到了一些函数，atoi函数将字符串转换成整数、atof函数将字符串转换成浮点数。
atoi (const char * str) 函数
参数说明：参数str是要转换的字符串，也可以是字符数组。
返回值：成功返回转换的整型数字，失败返回0；
函数说明：atoi() 函数会扫描参数 str 字符串，跳过前面的空白字符（例如空格，tab缩进等），直到遇上数字或正负符号才开始做转换，而再遇到非数字或字符串结束时(\'\\0\')才结束转换，并将结果返回。
同理的atof函数可以将字符串转换成浮点数。这两个函数解决了如何将txt文件中读出来的字符串转化成浮点数的问题，解决了问题的一半，下一个目标就是如何将读出来的字符串分段，将学生ID的字符串、学生姓名的字符串和学生成绩的字符串分开，分别进行转换就可以了。
这个时候再用fgets函数不是很方便去解决这个问题了，这个时候又找到了一个函数fscanf函数。
fscanf函数可以从文本中读一个字符串到指定的数组中。从下面这段代码中可以更直观的了解fscanf这个函数。
#include <stdio.h> #include <string.h> struct node{ char a[20]; char b[20]; char c[20]; char d[20]; }; int main() { FILE *fp; struct node buf; fp=fopen("1.txt", "r"); fscanf(fp,"%[^ ] %[^ ] %[^ ] %s",buf.a,buf.b,buf.c,buf.d); printf("[%s][%s][%s][%s]\\n",buf.a,buf.b,buf.c,buf.d); return 0 ; }
我们知道scanf的用法，非常严格能够读进去，能够读进去空格。fscanf是遇到空格的时候或者“，”的时候停止前边的放在一个字符串中。我们的文件中是用空格来进行间隔的，这样就好理解上边代码中的那一句话了 fscanf(fp,"%[^ ] %[^ ] %[^ ] %s",buf.a,buf.b,buf.c,buf.d); 这里%[ ],是扫描集的意思，%[^ ]其中^的意思就是当fscanf一个一个字符从文件读上来的时候如果遇到“ ”空格就会停下来，就会把前面读取的字符存到buf中，以此类推就可以分别得到4个字符串，这样就完成了将文件中不同的信息分别存放在不同的字符串的需求。
也就是用fopen打开文件，用fscanf函数分段读取出学生信息，用atof函数和atoi函数将字符串进行转换，这样就能得到符合插入链表要求的学生信息，然后再创建一个链表结点把这些信息写进去，加上循环就能够得到一个学生成绩的链表。
下面函数演示了如何从文件中将信息读出来，然后将信息写入结点，但是没有创建链表。下面的程序中要说明的一点是，在实际操作中发现用fscanf函数进行循环的时候，只能读出来第一行，换行之后读不出来了，在%[^ ]前加上换行符号“\\n”之后不能读出来第一个字符串，直接从第二个字符串开始读，因此想到了在第一个字符串前加空格的办法，来使得程序换行后从第一个字符串开始读，文件中信息的存储格式如一开始文章的图片所示。
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <fcntl.h> #define MAX 10 typedef struct student * Student; static Student head; static int ID_count; struct student { Student next; int ID; char name[MAX]; float chgrade; float mathgrade; float avegrade; }; int main(void) { FILE *fp; int i; int j = 0; int n = 1 ; int ID; char name[MAX]; float chgrade; float mathgrade; float avegrade; char a[20]; char b[20]; char c[20]; char d[20]; char e[20]; char f[20]; fp = fopen("1.txt", "r"); if(fp == NULL) { printf("fail to fopen\\n"); exit(1); } while(n != -1) { n = fscanf(fp, " %[^ ] %[^ ] %[^ ] %[^ ] %[^ ]", a, b, c, d, e); ID = atoi(a); for(i = 0; i < 10; i++) { name[i] = b[i]; } chgrade = atof(c); mathgrade = atof(d); avegrade = atof(e); printf("%d\\n%s\\n%.2f\\n%.2f\\n%.2f\\n", ID, name, chgrade, mathgrade, avegrade); printf("n = %d\\n", n); j++; } printf("%d\\n", j); return 0; }
以上是关于从文件读数据插入到链表的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章