第2次作业

Posted 2020-07-08

1、  文件操作的基本方法：

C语言将计算机的输入输出设备都看作是文件。例如，键盘文件、屏幕文件等.

你应该还记得，向屏幕输出一个信息，例如经典的“HelloWorld!”是

#include<stdio.h>

int main()

{

         printf("HelloWorld!\n");

}

从键盘接收一个字符串然后显示是

#include<stdio.h>

int main()

{

  char a[10];

  scanf("%s",&a);

  printf("%s \n",a);

}

那么，如果写一个字符串到一个文件中，是什么方式呢？显示到屏幕上是默认的输出文件，如果是硬盘中的一个文件，首先要打开一个文件，然后才能往里写，那么就要告诉程序这个文件在什么地方，按照什么样的方式打开（读、写、读和写、添加、覆盖等），然后打开后要给这个打开的文件一个符号（指针变量），表示后续的读和写都是针对这个文件的，而不是到屏幕的，这个指针变量以后就代表了文件自身了。

定义一个代表文件的符号（指针变量）这样的形式

FILE *fp；

其中FILE是固定的写法，后面的是指针变量名，可以随意起。

这个时候fp还是一个空的指针变量，什么也没有代表，类似一个仓库里的货架的标签，什么也没有写。

然后让这个指针变量指向一个文件，就是打开一个文件，然后让这个指针变量指向这个打开的文件，后续对这个指针变量的操作就都是对这个文件的操作了。

打开文件的语句是

fopen(文件位置,打开模式);

文件位置好理解，就是文件所在的位置，例如c://test.txt

打开模式有几种，

r(read): 读

w(write): 写

a(append): 追加

t(text): 文本文件，可省略不写

b(banary): 二进制文件

+: 读和写

一般是rt+,也可以写成r+,和w+，就是读和写，能保留原来的内容。

所以打开C盘下my目录中的文件c:\my\test.txt的语句是

 

fp=fopen（"c://my/test.txt"，"r+"）;

注意文件夹符号同上面的不同。

这个时候如果打开的文件出问题的话，往一个空指针里面写东西是比较危险的，很容易把系统弄崩溃了。所以在后续的读写操作前，最好测试一下，打开文件后这个文件指针fp是否还是空的，如果是空的话，就不能往下执行了。所以语句变成了这样

if((fp=fopen（" c://my/test.txt "，"r+"）) == NULL) 

{

   printf("文件没有正确打开，不能往下执行了. \n")；   

   exit(1);   

}

完整的程序成了这样

#include<stdio.h>

int main()

{

  FILE *fp;

  if((fp=fopen("c://my/test.txt","r+"))==NULL) 

  {

      printf("文件没有正确打开，不能往下执行了. \n");

           return(1);

  }

}

你会看到，程序报错，因为没有my这个目录，所以你要在C盘下先建立一个my目录，然后建立一个test.txt文件。或者你打开方式选择写和读，如果没有目录或者文件的话，程序会自动帮你建一个文件。就是这样

if((fp=fopen("c://my/test.txt","w+"))==NULL) 

有时间自己可以百度一下C语言打开文件的类型，功能非常丰富。

然后就可以用前面的输入和输出语句，向文件中写内容了，同咱们上学期学的是一致的，就是在printf和scanf前面加f，成为fprint和fscanf，表示向文件输出和从文件输入，不是向屏幕输出和从键盘输入。

下面的程序实现了从键盘输入一个字符，然后写到文件中。

#include<stdio.h>

int main()

{

  char a[20];

  char b[20];

  printf("请输入一个字符串(小于20个字符)，写到c://my/test.txt中 \n");

  scanf("%s",&a);

  

  FILE *fp;

  if((fp=fopen("c://my/test.txt","w+"))==NULL) 

  {

      printf("文件没有正确打开，不能往下执行了. \n");

           return(1);

  }

  fprintf(fp,"%s",a);

  fclose(fp);

}

 

执行完后，你打开文件看看，你写的字符是否写进去了？

然后，你在记事本中在文件中写一个字符串，例如你的名字，然后用fscanf读出来，而不用在屏幕上输入了。

#include<stdio.h>

int main()

{

   chara[20];

  

  

   FILE*fp;

  if((fp=fopen("c://my/test.txt","r+"))==NULL) 

   {

     printf("文件没有正确打开，不能往下执行了. \n");

           return(1);

   }

  fscanf(fp,"%s",&a);

  printf("%s \n",a);

  fclose(fp);

}

读取文件的时候有个指针，保证按照顺序依次往下读，如果读到头了想从头再来，类似看书一页页读完了想到头上重新操作，用函数rewind(fp)就可以了，如果想定位到某个位置，类似将书翻到某一页，用fseek(fp,偏移量,基准)，就是在基准（0代表文件头，1代表当前位置，2代表文件尾）的基础上便宜多少。

这就是基本的文件的读写语句。有了文件的读写后，才能进行管理系统的开发，因为你的很多信息要存放到文件中才行，否则在程序中，关机后数据就没有了。

 

 

2、  能存储多个信息的结构体和结构体变量

上学期学过，一个变量可以保存一个数据，例如

int a; double b; char c[20];

则a可以保存一个整数，b可以保存一个实数，c可以保存一串字符（字符串）。

但是如果一个系统中，例如学生信息管理系统中，需要同时保存一个学生的姓名，性别，年龄等信息，那么设置变量保存很多同学的这些信息就有点不太方便。类似一个登记本，每一页只能写名字，如果你要登记其他的信息，又要添加一个登记本，只能写性别，如果登记年龄，又要添加一个登记本，只能写年龄，….，多么的不方便，还容易混乱。解决的方法你一定想，多么简单，一个登记本一页中，同时写姓名，性别，年龄不就行了吗？C语言也是这样，如果定义一种形式，一个变量同时记录很多的信息，这样在管理系统中，就方便很多了。这就是结构体。

结构体首先要定义，因为每个程序用到的组合在一起的信息不一样，例如学生信息管理系统中，可能要将学号、姓名、性别、年龄、班级组合到一起，所以 第一行用struct告诉程序，下面是一个结构体，后面的stu是这个结构体的类型，类似整数用int表示，这个stu是你自己起的名字。

typedef stu 

{   intnum;/*学号*/

   char name[20];/*姓名*/

         charsex[5];/*性别*/

         intage;/*年龄*/

         charsclass[20];/*班级*/

         };

这个结构体中，包括了5个变量。

这样就有了一个新的变量类型，stu，这个变量类型是你自己定义的，同int，float是一样的。

如果定义一个整数变量a，你一定知道是

int a;

a=3;

那个定义一个你自己定义的stu类型的变量a，这样的形式，其中前面的struct告诉编译程序，这个stu是你自己定义的结构体类型，后面的a就是一个结构体变量了。

struct stu a；

但是赋值的时候，因为这个时候的a，代表了很多的信息，有num,name,sex,class,就是a中实际上是包括了很多的变量，那么怎么赋值呢？用点运算符”.”，就是a.num,a.name,a.sex,a.class,这个道理类似刚才提到的记录本每一页记录很多信息，这个a就代表1页纸，里面有很多信息栏，这一页纸的学号栏就用a.num表示，其他类似。如果有很多学生怎么办呢？那就多设置几个stu类型的变量，例如a1,a2,a3…就行放很多同学的信息，你一定想到，这不是一个好办法，因为信息都一样，有就是登记本每一页的格式都是一样的，这种方式适合用数组,

stu a[80];

这样，分别用a[0],a[1],a[2],…就可以存放至多到80个同学的信息了。

所以程序可以这样

#include<stdio.h>

 

struct stu 

{   intnum; /*学号*/

   char name[20];/*姓名*/

         charsex[5];/*性别*/

         intage;/*年龄*/

         charsclass[20];/*班级*/

};

int main()

{

         structstu a;

         printf("依次输入学号，姓名，性别，年龄，班级，用回车分割，系统会显示输入的内容 \n");

         scanf("%d%s%s%d%s",&a.num,&a.name,&a.sex,&a.age,&a.sclass);

         printf("以下是刚才输入的信息保存到stu类型变量a中后的结果 \n");

         printf("%d%s%s%d%s",&a.num,&a.name,&a.sex,&a.age,&a.sclass);

}

 

现在你已经很有进步了，可以用一个变量存储很多信息了。

 

3、  函数的应用和结构化程序设计

如果没有班级的话，咱们全校学生在一个班里面，可以想象管理会多么混乱。咱们想了一个办法，把同学按照专业分到不用的班级中，这样管理起来就方便多了，系里发通知等，只发到班长就行了，由班长向下传达，班级内部更改活动内容，也跟其他班级没有关系，自己关起门来修改就可以了。所以程序也是这样，如果是把所有的代码都放到一起，那跟全校所有的同学都在一个班级一样，互相之间相互联系，程序代码短还没有什么问题，程序代码量一多了，将非常难管理。所以按照功能，将不同的代码放到一起，用大括号括起来，然后给这段代码起个名字表示，类似咱们班级的名字，然后还要设置上参数，一遍使用这个函数的时候向里传递实际的值，类似一个加法的函数，完成两个数的相加，我们可以写成

myadd(int a, int b)

{

   intc;

  c=a+b;

  return c;

}

myadd就是我们给这个函数起的名字，以便使用，a和b的作用接收调用者传递过来的数，然后把接收的两个数相加后返回，这个函数的值在调用后就是返回的值c，所以如果我们想算99+23等于多少，只要调用我们写好的函数

myadd(99,23)，这个时候函数的值就是99+23了，如果把结果保存在变量d中，可以写成

d=myadd(99,23);

有了函数，我们就可以把不同功能的代码组织到一起，不仅自己方便，而且程序特别简单明了，便于修改，其他人写的函数我们还可以直接拿来用。

所以我们的这个学生信息管理系统形式就非常简单了，一共用到了三个函数

int main()

{ 

  inti,sum;

 pagedis();

 check();

 menu();  

}

第一个是显示欢迎页面，第二个是验证用户名和口令，第三个是显示菜单，并根据用户的输入选择执行相应的操作。

还有一些其他的函数，分别是menu()菜单函数调用的子函数。

结构话程序后大概的形式就是这样

 

#include<stdio.h>

void pagedis();

void check();

void menu();

int main()

{

 pagedis();

 check();

 menu(); 

}

void pagedis(){

         printf("我是显示欢迎界面的模块，具体内容还要再完善！ \n");

}

void check(){

         printf("我是验证用户合法性的模块，具体内容还要再完善！ \n");

}

void menu(){

         printf("我是引导用户执行各个功能的模块，具体内容还要再完善！ \n");

}

 

这就是结构化程序设计，把功能放到函数中，下一步就可以集中精力，完善函数中的内容。

 

4、  显示欢迎页界面

首先完善显示欢迎页的界面，这个就是printf(“….”)函数显示字符串，但是要注意用空格和”\n”位置定位，使得显示界面美观。

void pagedis()

{

  printf(" \n\n\n                  **********************************\n");

   printf("                   *                                *\n");

  printf("                  *                               *\n");

  printf("                  *                               *\n");

  printf("                  *     欢迎进入学生信息管理系统   *\n");

  printf("                  *                               *\n");

  printf("                  *                               *\n");

  printf("                  *                               *\n");

  printf("                  **********************************\n");

  

}

 

5、  用户安全认证

 

这个函数中，用到了gets()函数，从键盘接收一个字符，还有strcmp(字符串1,字符串2),比较两个字符串是否一致，注意不能用”==”来判断两个数组是否相等，只能用”==”判断数组的元素是否相等。

 

void check()

{

   charuserName[5];/*用户名*/

   charuserPWD[5];/*密码*/

   inti,sum;

  system("color 4E");

  for(i = 1; i < 4; i++)

   {

     /*用户名和密码均为abcde;*/

             printf("   用户名和密码均为abcde\n\n");

       printf("\n       请输入您的用户名:");

       gets(userName);

       

       printf("\n       请输入您的密码:");

       gets(userPWD);

       

       if ((strcmp(userName,"abcde")==0) &&(strcmp(userPWD,"abcde")==0))/*验证用户名和密码*/

       {

           printf("用户名和密码正确，显示主菜单");

           return;

       }

       else

       {

           if (i < 3)

           {

                printf("用户名或密码错误，提示用户重新输入");

                printf("用户名或密码错误，请重新输入!");

           }

           else

           {

                printf("连续3次输错用户名或密码，退出系统。");

                printf("您已连续3次将用户名或密码输错，系统将退出!");

                exit(1);

           }

       }

   }

}

 

6、  菜单控制用户各个功能模块操作

 

  do

 {  system("cls"); 

    printf("\n\n\n              ********学生信息管理系统********\n\n");

    printf("                     1. 创建学生信息\n\n");

    printf("                     2. 打印学生信息\n\n");

          printf("                      3. 查询学生信息\n\n");

    printf("                     4. 修改学生信息\n\n");

    printf("                     5. 删除学生信息\n\n");

    printf("                     6. 学生成绩信息排名\n\n");

    printf("                     0. 退出系统\n\n");

    printf("                      请选择（0-6）:");

    scanf("%d",&choice);

   switch(choice)

    {

     case 1: k=input(stu); break;/*创建学生信息*/

     case 2: output( stu) ; break;/*打印学生信息*/

     case 3: inquire(stu); break;/*查询学生信息*/

     case 4: change(stu); break;/*修改学生信息*/

     case 5: deletel(stu); break;/*删除学生信息*/

     case 6: sort(stu); break;/*学生成绩信息排名*/

     case 0: break;

    }

 }while(choice!=0);

 

这个是显示一个提示的菜单，然后接收用户的按键，根据用户的按键（1-6）调用相应的函数执行相应的操作。一直不停循环，直到choice==0的作用是可以让用户在系统中不停执行各种操作，直到选择退出。

注意一下，STUDENTS stu[100];

是定义了一个自己结构的数组变量，变量名是stu

结构体typedef struct 

{   intnum;/*学号*/

   char name[20];/*姓名*/

         charsex[5];/*性别*/

         intage;/*年龄*/

         charstudentclass[20];/*班级*/

         intscore;/*成绩*/

}STUDENTS;

定义了一个结构体的类型STUDENTS，类似int型，这里用typedef的作用是把结构体struct直接定义成STUDENTS，免去后后面反复写struct的麻烦。

stu[100]相当于定义了100页的一个登记本，每一页上可以记录学号，姓名等信息，每一页用stu[0],stu[1],stu[2]…这样来访问，input(stu)的作用是把这个数组一块传给函数input，相当于把整本登记本一起传过去，在input函数中，

int input(STUDENTS stu[])

用stu[]来接收传过来的整个数组，数组大小为空的原因是可以处理不同大小的数组，类似这个函数可以处理任意厚度的登记本。

 

 

7、  按照固定长度的成块的文件读写

 

我们以前的fprint和fscanf写文件和读文件只能同时读写一个变量，是单个的信息，但是我们在采用结构体以后，一下子读写的是很多信息（学号、姓名等），这些信息是按照一个数据块的形式定义的，就是stu[0],stu[1]等，每个的长度是固定的，所以C语言提供了一个按照固定长度的数据块读写数据的语句

按照数据块二进制方式读的函数

fread(存放数组的地址（名称前加&运算符取地址）,每次读取的数据块,几个数据块,文件指针)

返回值 正常返回实际读取数据块的个数。

按照数据块二进制方式写的函数

fwrite(要写入的数组变量的地址（名称前加&运算符取地址）,每次写的数据块的大小,写几个数据块,文件指针)

所以咱们这个例子，读取就是

fread(&stu[0],sizeof(STUDENTS),1,fp);

在文件中读取一个数据块，放到stu[0]变量中，当然是一次读取出很多的信息，学号、姓名等，因为stu是一个结构体，然后通过循环就可以把文件中的数据都读取出来，那么读取到什么时候结束呢？咱们例子中是读到文件的最后，把全部的数据都读出来，怎么知道读取到文件的最后了呢？C语言提供了一个函数feof(fp)，如果等于1，就是到最后了。如果不等于1，就是feof(fp)!=1，就一直读，所以程序就成了

         while(feof(fp)!=1)

    {

           fread(&stu[i],sizeof(STUDENTS),1,fp);

           if(stu[i].num==0)

                  break;

           else

                  i++;

         }

结合打开和关闭文件的操作，整个读文件的函数就是

int read_file(STUDENTS stu[])

{       FILE*fp;

    inti=0;

         if((fp=fopen("stu.txt","rt"))==NULL)

         {printf("\n\n*****库存文件不存在！请创");

          return 0;

         }

         while(feof(fp)!=1)

    {

         fread(&stu[i],sizeof(STUDENTS),1,fp);

         if(stu[i].num==0)

                  break;

         else

                  i++;

         }

         fclose(fp);

         returni;

}

 

类似的原理，写文件的函数是

void save_file(STUDENTS stu[],int sum)

{FILE*fp;

 int i;

 if((fp=fopen("stu.txt","wb"))==NULL)

 {printf("写文件错误!\n");

 return;

 }

  for(i=0;i<sum;i++)

           if(fwrite(&stu[i],sizeof(STUDENTS),1,fp)!=1)

                     printf("写文件错误!\n");

            fclose(fp);

}

 

8、  输入学生信息函数input(STUDENTSstu[])

 

输入学生信息的函数就是不停用printf显示要输入的提示信息，然后用scanf接收用户从键盘输入的数据，放到stu的某个元素中，例如stu[k].num保存学号，这个k变量的作用是记录当前操作到那个stu元素了，类似咱们举的例子中，登录本翻到第几页了，这个第几页就用k变量来记录，所以你会看到，每输入一组信息，k就加1.

int input(STUDENTS stu[])

{  inti,x;

  for(i=0;i<1000;i++)

   {

   system("cls"); 

   printf("\n\n                 录入学生信息  (最多%d个)\n",MAX);

   printf("              ----------------------------\n");

  

       printf("\n                    第%d个学生",k+1);

             printf("\n 请输入学生的学号:");

       scanf("%d",&stu[k].num);

       printf("\n 请输入学生的姓名:");

       scanf("%s",stu[k].name);

               printf("\n请输入学生的性别:");

       scanf("%s",stu[k].sex);

       printf("\n 请输入学生的年龄:");  

       scanf("%d",&stu[k].age); 

       printf("\n 请输入学生的班级:");

       scanf("%s",stu[k].studentclass);       

        printf("\n 请输入学生的成绩:");

       scanf("%d",&stu[k++].score);

       printf("\n 请按1键返回菜单或按0键继续创建");

                  scanf("%d",&x);

                  if(x)

                    break;

   }

     

      return k;

}

9、  其他函数的分析

1)删除学生信息 函数是 void deletel(STUDENTSstu[])

主要原理是

printf("请输入学生姓名：");

  scanf("%s",Stuname2);

让用户输入学生的姓名，然后从头开始比对每个stu变量中的姓名

if(strcmp(stu[i].name,Stuname2)==0)  

    for(j=0;j<20;j++)

      stu[i].name[j]=stu[i+1].name[j];

   k--;

如果找到名字相符的话，就将下一个名字覆盖前一个名字

2)输出学生信息output(STUDENTS stu[])

  for(i=0;i<k;i++) 

    printf("学号：%d,姓名：%s,性别：%s,年龄：%d,班级：%s,成绩:%d\n",stu[i].num,stu[i].name,

                   stu[i].sex,stu[i].age,stu[i].studentclass,stu[i].score);

通过循环显示stu各个数组元素对应的各个子变量的数值

3）查询学生信息 inquire(STUDENTS stu[])

提示用户输入学号

printf("     \n\n请输入您要查找的学生的学号");

scanf("%d",&num);

 

for(i=0;i<k;i++)

     if(num==stu[i].num)

        printf("\n\n\n学号：%d,姓名：%s,性别：%s,年龄：%d,班级：%s,成绩:%d\n",stu[i].num,stu[i].name,stu[i].sex,stu[i].age,stu[i].studentclass,stu[i].score);

然后通过循环，将所有stu数组中的学号stu[i].num同输入要查询的学号num对比，如果一样，就printf显示。

4）修改学生信息 change(STUDENTS stu[])

修改是首先定位，然后输入新的值替换以前的值的过程。

首先是定位，提示用户输入学号，定位到相应的元素（就是通过循环对此学号if(num==stu[i].num)）

printf("\n\n\n      请输入您要修改的学生的学号");

    scanf("%d",&num);

    for(i=0;i<k;i++)

     {

if(num==stu[i].num)

        printf("\n学号：%d,姓名：%s,性别：%s,年龄：%d,班级：%s,成绩:%d\n",stu[i].num,stu[i].name,stu[i].sex,stu[i].age,stu[i].studentclass,stu[i].score);

然后是提示用户输入要修改的那项，然后提示用户输入新的值，然后替换对应的子项

5）学生成绩信息排名sort(STUDENTS stu[])

这个函数中用到了一个排序法，就是如果后面一个成绩大于前面一个，就提前一位，这样经过一个循环，第一个成绩肯定是最大的，然后从第二位开始，再进行相同的步骤对比，再经过一个循环，第二位就是最大的了，以此类推，

for(i=0;i<k-1;i++)

                  for(j=i+1;j<k;j++)

                          if(stu[i].score<stu[j].score)

                          {

t=stu[i].score;

                            stu[i].score=stu[j].score;

                            stu[j].score=t;

             t=stu[i].num;

                            stu[i].num=stu[j].num;

                            stu[j].num=t;

 

10、      完整的学生成绩管理系统

 

#include"stdio.h"

#include"stdlib.h"

#include"string.h"

#include"conio.h"

#define PAGE 3

#define MAX 1000

#define N 5

int k=0;

  /*结构体类型*/

typedef struct 

{   intnum;/*学号*/

   char name[20];/*姓名*/

         charsex[5];/*性别*/

         intage;/*年龄*/

         charstudentclass[20];/*班级*/

         intscore;/*成绩*/

}STUDENTS;

 

int read_file(STUDENTS stu[])

{       FILE*fp;

    inti=0;

         if((fp=fopen("stu.txt","rt"))==NULL)

         {printf("\n\n*****库存文件不存在！请创");

          return 0;

         }