typedef
C 語言提供了 typedef 關(guān)鍵字灌灾,您可以使用它來為類型取一個(gè)新的名字悯姊。下面的實(shí)例為單字節(jié)數(shù)字定義了一個(gè)術(shù)語 BYTE:
typedef unsigned char BYTE;
在這個(gè)類型定義之后棉浸,標(biāo)識符 BYTE 可作為類型 unsigned char 的縮寫,例如:
BYTE b1, b2;
按照慣例尾序,定義時(shí)會大寫字母钓丰,以便提醒用戶類型名稱是一個(gè)象征性的縮寫,但您也可以使用小寫字母每币,如下:
typedef unsigned char byte;
您也可以使用 typedef 來為用戶自定義的數(shù)據(jù)類型取一個(gè)新的名字携丁。例如,您可以對結(jié)構(gòu)體使用 typedef 來定義一個(gè)新的數(shù)據(jù)類型名字兰怠,然后使用這個(gè)新的數(shù)據(jù)類型來直接定義結(jié)構(gòu)變量梦鉴,如下:
#include <stdio.h> #include <string.h> typedef struct Books { char title[50]; char author[50]; char subject[100]; int book_id; } Book; int main( ) { Book book; strcpy( book.title, "C 教程"); strcpy( book.author, "Runoob"); strcpy( book.subject, "編程語言"); book.book_id = 12345; printf( "書標(biāo)題 : %s\n", book.title); printf( "書作者 : %s\n", book.author); printf( "書類目 : %s\n", book.subject); printf( "書 ID : %d\n", book.book_id); return 0; }
當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí),它會產(chǎn)生下列結(jié)果:
書標(biāo)題 : C 教程
書作者 : Runoob
書類目 : 編程語言
書 ID : 12345
typedef vs #define
#define 是 C 指令揭保,用于為各種數(shù)據(jù)類型定義別名肥橙,與 typedef 類似,但是它們有以下幾點(diǎn)不同:
- typedef 僅限于為類型定義符號名稱秸侣,#define 不僅可以為類型定義別名存筏,也能為數(shù)值定義別名,比如您可以定義 1 為 ONE味榛。
- typedef 是由編譯器執(zhí)行解釋的椭坚,#define 語句是由預(yù)編譯器進(jìn)行處理的。
下面是 #define 的最簡單的用法:
#include <stdio.h>
#define TRUE 1
#define FALSE 0
int main( )
{
printf( "TRUE 的值: %d\n", TRUE);
printf( "FALSE 的值: %d\n", FALSE);
return 0;
}
typedef 與 #define 的區(qū)別
(1)#define可以使用其他類型說明符對宏類型名進(jìn)行擴(kuò)展搏色,但對 typedef 所定義的類型名卻不能這樣做善茎。例如:
#define INTERGE int
unsigned INTERGE n; //沒問題
typedef int INTERGE;
unsigned INTERGE n; //錯(cuò)誤,不能在 INTERGE 前面添加 unsigned ,此處未懂继榆,稍后進(jìn)行詳解
(2) 在連續(xù)定義幾個(gè)變量的時(shí)候巾表,typedef 能夠保證定義的所有變量均為同一類型汁掠,而 #define 則無法保證略吨。例如:
#define PTR_INT int *
PTR_INT p1, p2; //p1集币、p2 類型不相同,宏展開后變?yōu)閕nt *p1, p2;
typedef int * PTR_INT
PTR_INT p1, p2; //p1翠忠、p2 類型相同鞠苟,它們都是指向 int 類型的指針。
typedef 與 #define 比較
typdef 的一些特性與 define 的功能重合秽之。例如:
#define BYTE unsigned char
這是預(yù)處理器用 BYTE 替換 unsigned char当娱。
但也有 #define 沒有的功能,例如:
typedef char * STRING;
編譯器把 STRING 解釋為一個(gè)類型的表示符考榨,該類型指向 char跨细。因此:
STRING name, sign;
相當(dāng)于:
char * name , * sign;
但是,如果這樣假設(shè):
#define STRING char *
然后河质,下面的聲明:
STRING name, sign;
將被翻譯成:
char * name, sign;
這導(dǎo)致 name 才是指針冀惭。
簡而言之,#define 只是字面上的替換掀鹅,由預(yù)處理器執(zhí)行散休,#define A B 相當(dāng)于打開編輯器的替換功能,把所有的 B 替換成 A乐尊。
與 #define 不同戚丸,typedef 具有以下三個(gè)特點(diǎn):
1.typedef 給出的符號名稱僅限于對類型,而不是對值扔嵌。
2.typedef 的解釋由編譯器限府,而不是預(yù)處理器執(zhí)行。并不是簡單的文本替換痢缎。
3.雖然范圍有限胁勺,但是在其受限范圍內(nèi) typedef 比 #define 靈活。
用 typedef 為數(shù)組去別名:
typedef int A[6];
表示用 A 代替 int [6]牺弄。
即:A a; 等于 int a[6];
typedef 還有一個(gè)作用姻几,就是為復(fù)雜的聲明定義一個(gè)新的簡單的別名。用在回調(diào)函數(shù)中特別好用:
- 原聲明:int (a[5])(int, char*);
在這里势告,變量名為 a蛇捌,直接用一個(gè)新別名 pFun 替換 a 就可以了:
typedef int *(*pFun)(int, char*);
于是,原聲明的最簡化版:
pFun a[5];
- 原聲明:void (b[10]) (void ()());
這里咱台,變量名為 b络拌,先替換右邊部分括號里的,pFunParam 為別名一:
typedef void (*pFunParam)();
再替換左邊的變量 b回溺,pFunx 為別名二:
typedef void (*pFunx)(pFunParam);
于是春贸,原聲明的最簡化版:
pFunx b[10];
其實(shí)混萝,可以這樣理解:
typedef int *(*pFun)(int, char*);
由 typedef 定義的函數(shù) pFun,為一個(gè)新的類型萍恕,所以這個(gè)新的類型可以像 int 一樣定義變量逸嘀,于是,pFun a[5]; 就定義了 int (a[5])(int, char*);
所以我們可以用來定義回調(diào)函數(shù)允粤,特別好用崭倘。
另外,也要注意类垫,typedef 在語法上是一個(gè)存儲類的關(guān)鍵字(如 auto司光、extern、mutable悉患、static残家、register 等一樣),雖然它并不真正影響對象的存儲特性售躁,如:
typedef static int INT2; // 不可行
編譯將失敗坞淮,會提示“指定了一個(gè)以上的存儲類”。
輸入 & 輸出
當(dāng)我們提到輸入時(shí)迂求,這意味著要向程序填充一些數(shù)據(jù)碾盐。輸入可以是以文件的形式或從命令行中進(jìn)行。C 語言提供了一系列內(nèi)置的函數(shù)來讀取給定的輸入揩局,并根據(jù)需要填充到程序中毫玖。
當(dāng)我們提到輸出時(shí),這意味著要在屏幕上凌盯、打印機(jī)上或任意文件中顯示一些數(shù)據(jù)付枫。C 語言提供了一系列內(nèi)置的函數(shù)來輸出數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī)屏幕上和保存數(shù)據(jù)到文本文件或二進(jìn)制文件中。
標(biāo)準(zhǔn)文件
C 語言把所有的設(shè)備都當(dāng)作文件驰怎。所以設(shè)備(比如顯示器)被處理的方式與文件相同阐滩。以下三個(gè)文件會在程序執(zhí)行時(shí)自動打開,以便訪問鍵盤和屏幕县忌。
標(biāo)準(zhǔn)文件 | 文件指針 | 設(shè)備 |
---|---|---|
標(biāo)準(zhǔn)輸入 | stdin | 鍵盤 |
標(biāo)準(zhǔn)輸出 | stdout | 屏幕 |
標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤 | stderr | 您的屏幕 |
文件指針是訪問文件的方式掂榔,本節(jié)將講解如何從屏幕讀取值以及如何把結(jié)果輸出到屏幕上。
C 語言中的 I/O (輸入/輸出) 通常使用 printf() 和 scanf() 兩個(gè)函數(shù)症杏。
scanf() 函數(shù)用于從標(biāo)準(zhǔn)輸入(鍵盤)讀取并格式化装获, printf() 函數(shù)發(fā)送格式化輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出(屏幕)。
實(shí)例解析:
所有的 C 語言程序都需要包含 main() 函數(shù)厉颤。 代碼從 main() 函數(shù)開始執(zhí)行穴豫。
printf() 用于格式化輸出到屏幕。printf() 函數(shù)在 "stdio.h" 頭文件中聲明逼友。
stdio.h 是一個(gè)頭文件 (標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出頭文件) and #include 是一個(gè)預(yù)處理命令精肃,用來引入頭文件秤涩。 當(dāng)編譯器遇到 printf() 函數(shù)時(shí),如果沒有找到 stdio.h 頭文件司抱,會發(fā)生編譯錯(cuò)誤筐眷。
-
return 0; 語句用于表示退出程序。
%f 格式化輸出浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)
void print_float(){
float f;
printf("Enter a float number: ");
// %f 匹配浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)
scanf("%f",&f);
printf("Value = %f", f);
}
getchar() & putchar() 函數(shù)
int getchar(void) 函數(shù)從屏幕讀取下一個(gè)可用的字符状植,并把它返回為一個(gè)整數(shù)浊竟。這個(gè)函數(shù)在同一個(gè)時(shí)間內(nèi)只會讀取一個(gè)單一的字符怨喘。您可以在循環(huán)內(nèi)使用這個(gè)方法津畸,以便從屏幕上讀取多個(gè)字符。
int putchar(int c) 函數(shù)把字符輸出到屏幕上必怜,并返回相同的字符肉拓。這個(gè)函數(shù)在同一個(gè)時(shí)間內(nèi)只會輸出一個(gè)單一的字符。您可以在循環(huán)內(nèi)使用這個(gè)方法梳庆,以便在屏幕上輸出多個(gè)字符暖途。
請看下面的實(shí)例:
#include <stdio.h>
int main( )
{
int c;
printf( "Enter a value :");
c = getchar( );
printf( "\nYou entered: ");
putchar( c );
printf( "\n");
return 0;
}
當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí),它會等待您輸入一些文本膏执,當(dāng)您輸入一個(gè)文本并按下回車鍵時(shí)驻售,程序會繼續(xù)并只會讀取一個(gè)單一的字符,顯示如下:
$./a.out
Enter a value :runoob
You entered: r
gets() & puts() 函數(shù)
*char *gets(char s) 函數(shù)從 stdin 讀取一行到 s 所指向的緩沖區(qū)更米,直到一個(gè)終止符或 EOF欺栗。
int puts(const char *s) 函數(shù)把字符串 s 和一個(gè)尾隨的換行符寫入到 stdout。
void print_all_you_put(){
char str[100];
printf( "Enter a value :");
gets( str );
printf( "\nYou entered: ");
puts( str );
}
Enter a value :what is your name ,my name is hanmeimei
what is your name ,my name is hanmeimei
You entered: what is your name ,my name is hanmeimei
scanf() 和 printf() 函數(shù)
int scanf(const char *format, ...) 函數(shù)從標(biāo)準(zhǔn)輸入流 stdin 讀取輸入征峦,并根據(jù)提供的 format 來瀏覽輸入迟几。
int printf(const char *format, ...) 函數(shù)把輸出寫入到標(biāo)準(zhǔn)輸出流 stdout ,并根據(jù)提供的格式產(chǎn)生輸出栏笆。
format 可以是一個(gè)簡單的常量字符串类腮,但是您可以分別指定 %s、%d蛉加、%c蚜枢、%f 等來輸出或讀取字符串、整數(shù)针饥、字符或浮點(diǎn)數(shù)厂抽。還有許多其他可用的格式選項(xiàng),可以根據(jù)需要使用打厘。如需了解完整的細(xì)節(jié)修肠,可以查看這些函數(shù)的參考手冊。現(xiàn)在讓我們通過下面這個(gè)簡單的實(shí)例來加深理解:
#include <stdio.h>
int main( ) {
char str[100];
int i;
printf( "Enter a value :");
scanf("%s %d", str, &i);
printf( "\nYou entered: %s %d ", str, i);
printf("\n");
return 0;
}
當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)户盯,它會等待您輸入一些文本嵌施,當(dāng)您輸入一個(gè)文本并按下回車鍵時(shí)饲化,程序會繼續(xù)并讀取輸入。
在這里吗伤,應(yīng)當(dāng)指出的是吃靠,scanf() 期待輸入的格式與您給出的 %s 和 %d 相同,這意味著您必須提供有效的輸入足淆,比如 "string integer"巢块,如果您提供的是 "string string" 或 "integer integer",它會被認(rèn)為是錯(cuò)誤的輸入巧号。另外族奢,在讀取字符串時(shí),只要遇到一個(gè)空格丹鸿,scanf() 就會停止讀取越走,所以 "this is test" 對 scanf() 來說是三個(gè)字符串。
在輸入時(shí)注意格式對應(yīng):
#include <stdio.h>
int main()
{
int a;
float x;
char c1;
scanf("a=%d",&a);
scanf("x=%f",&x);
scanf("c1=%c",&c1);
printf("a=%d,x=%f,c1=%c",a,x,c1);
return 0;
}
若在輸入時(shí)用錯(cuò)空格鍵或者換行符靠欢,則會出現(xiàn)錯(cuò)誤:
a=1 x=1.2 c1=3
上述輸入只能輸出 a=1 因?yàn)榭崭矜I取代了 x 的位置 輸入完 x=1.2 后空格鍵有取代了應(yīng)該輸入 c1 的位置廊敌。
正確的輸入應(yīng)為:
a=1x=1.2c1=3
學(xué) C 語言的時(shí)候,字符輸入曾經(jīng)困擾過我门怪,例如這段代碼:
int i;
char c;
scanf("%d%c", &i,&c);
這時(shí)候變量 c 中存儲的往往不是你想輸入的字符骡澈,而是一個(gè)空格,然后我們又會這樣來寫:
int i;
char c;
scanf("%d", &i);
scanf("%c", &c);
這時(shí)候掷空,我們發(fā)現(xiàn)肋殴,根本沒有輸入字符C的機(jī)會,這是為什么拣帽?因?yàn)檩斎肓魇怯芯彌_區(qū)的疼电,我們輸入的字符存儲在那,然后再賦值給我們的變量减拭。我們可以這樣改:
int i;
char c;
scanf("%d", &i);
while((c=getchar())==' ' || c=='\n');
c = getchar();
這個(gè)辦法是一直讀取蔽豺,讀到?jīng)]有空格和換行就跳出循環(huán),但是有一個(gè)更好的解決辦法拧粪;
int i;
char c;
scanf("%d%[^' '^'\n']", &i, &c);
這是用正則表達(dá)來控制輸入格式為非空格非換行修陡。
文件讀寫
上一章我們講解了 C 語言處理的標(biāo)準(zhǔn)輸入和輸出設(shè)備。本章我們將介紹 C 程序員如何創(chuàng)建可霎、打開魄鸦、關(guān)閉文本文件或二進(jìn)制文件。
一個(gè)文件癣朗,無論它是文本文件還是二進(jìn)制文件拾因,都是代表了一系列的字節(jié)。C 語言不僅提供了訪問頂層的函數(shù),也提供了底層(OS)調(diào)用來處理存儲設(shè)備上的文件绢记。本章將講解文件管理的重要調(diào)用扁达。
打開文件
您可以使用 fopen( ) 函數(shù)來創(chuàng)建一個(gè)新的文件或者打開一個(gè)已有的文件,這個(gè)調(diào)用會初始化類型 FILE 的一個(gè)對象蠢熄,類型 FILE 包含了所有用來控制流的必要的信息跪解。下面是這個(gè)函數(shù)調(diào)用的原型:
FILE *fopen( const char * filename, const char * mode );
在這里,filename 是字符串签孔,用來命名文件叉讥,訪問模式 mode 的值可以是下列值中的一個(gè):
模式 | 描述 |
---|---|
r | 打開一個(gè)已有的文本文件,允許讀取文件饥追。 |
w | 打開一個(gè)文本文件图仓,允許寫入文件。如果文件不存在判耕,則會創(chuàng)建一個(gè)新文件透绩。在這里,您的程序會從文件的開頭寫入內(nèi)容壁熄。如果文件存在,則該會被截?cái)酁榱汩L度碳竟,重新寫入草丧。 |
a | 打開一個(gè)文本文件,以追加模式寫入文件莹桅。如果文件不存在昌执,則會創(chuàng)建一個(gè)新文件。在這里诈泼,您的程序會在已有的文件內(nèi)容中追加內(nèi)容懂拾。 |
r+ | 打開一個(gè)文本文件,允許讀寫文件铐达。 |
w+ | 打開一個(gè)文本文件岖赋,允許讀寫文件。如果文件已存在瓮孙,則文件會被截?cái)酁榱汩L度唐断,如果文件不存在,則會創(chuàng)建一個(gè)新文件杭抠。 |
a+ | 打開一個(gè)文本文件脸甘,允許讀寫文件。如果文件不存在偏灿,則會創(chuàng)建一個(gè)新文件丹诀。讀取會從文件的開頭開始,寫入則只能是追加模式。 |
如果處理的是二進(jìn)制文件铆遭,則需使用下面的訪問模式來取代上面的訪問模式:
"rb", "wb", "ab", "rb+", "r+b", "wb+", "w+b", "ab+", "a+b"
關(guān)閉文件
為了關(guān)閉文件扁藕,請使用 fclose( ) 函數(shù)。函數(shù)的原型如下:
int fclose( FILE *fp );
如果成功關(guān)閉文件疚脐,fclose( ) 函數(shù)返回零亿柑,如果關(guān)閉文件時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤,函數(shù)返回 EOF棍弄。這個(gè)函數(shù)實(shí)際上望薄,會清空緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù),關(guān)閉文件呼畸,并釋放用于該文件的所有內(nèi)存痕支。EOF 是一個(gè)定義在頭文件 stdio.h 中的常量。
C 標(biāo)準(zhǔn)庫提供了各種函數(shù)來按字符或者以固定長度字符串的形式讀寫文件蛮原。
寫入文件
下面是把字符寫入到流中的最簡單的函數(shù):
int fputc( int c, FILE *fp );
函數(shù) fputc() 把參數(shù) c 的字符值寫入到 fp 所指向的輸出流中卧须。如果寫入成功,它會返回寫入的字符儒陨,如果發(fā)生錯(cuò)誤花嘶,則會返回 EOF。您可以使用下面的函數(shù)來把一個(gè)以 null 結(jié)尾的字符串寫入到流中:
int fputs( const char *s, FILE *fp );
函數(shù) fputs() 把字符串 s 寫入到 fp 所指向的輸出流中蹦漠。如果寫入成功椭员,它會返回一個(gè)非負(fù)值,如果發(fā)生錯(cuò)誤笛园,則會返回 EOF隘击。您也可以使用 *int fprintf(FILE *fp,const char format, ...) 函數(shù)來寫把一個(gè)字符串寫入到文件中。嘗試下面的實(shí)例:
void file_input() {
FILE *file = NULL;
file = fopen("C:\\Users\\Lenovo\\Desktop\\forctest.txt", "a+");//我存放測試文件的路徑
fputs("This is testing for fputs...\n", file);
fclose(file);
}
讀取文件
下面是從文件讀取單個(gè)字符的最簡單的函數(shù):
int fgetc( FILE * fp );
fgetc() 函數(shù)從 fp 所指向的輸入文件中讀取一個(gè)字符研铆。返回值是讀取的字符埋同,如果發(fā)生錯(cuò)誤則返回 EOF。下面的函數(shù)允許您從流中讀取一個(gè)字符串:
char *fgets( char *buf, int n, FILE *fp );
函數(shù) fgets() 從 fp 所指向的輸入流中讀取 n - 1 個(gè)字符棵红。它會把讀取的字符串復(fù)制到緩沖區(qū) buf凶赁,并在最后追加一個(gè) null 字符來終止字符串。
如果這個(gè)函數(shù)在讀取最后一個(gè)字符之前就遇到一個(gè)換行符 '\n' 或文件的末尾 EOF窄赋,則只會返回讀取到的字符哟冬,包括換行符。您也可以使用 *int fscanf(FILE *fp, const char format, ...) 函數(shù)來從文件中讀取字符串忆绰,但是在遇到第一個(gè)空格字符時(shí)浩峡,它會停止讀取。
void file_input() {
FILE *file = NULL;
char buff[255];
file = fopen("C:\\Users\\Lenovo\\Desktop\\forctest.txt", "a+");
fprintf(file, "This is testing for fprintf...\n");
fputs("This is testing for fputs...\n", file);
fclose(file);
}
void file_output() {
FILE *file = NULL;
char buff[255];
file = fopen("C:\\Users\\Lenovo\\Desktop\\forctest.txt", "r");
fscanf(file, "%s", buff);
printf("1: %s\n", buff);
fgets(buff, 255, (FILE *) file);
printf("2: %s\n", buff);
fgets(buff, 255, (FILE *) file);
printf("3: %s\n", buff);
fclose(file);
}
1: This
2: is testing for fprintf...
3: This is testing for fputs...
首先错敢,fscanf() 方法只讀取了 This翰灾,因?yàn)樗诤筮呌龅搅艘粋€(gè)空格缕粹。其次,調(diào)用 fgets() 讀取剩余的部分纸淮,直到行尾平斩。最后,調(diào)用 fgets() 完整地讀取第二行咽块。
二進(jìn)制 I/O 函數(shù)
下面兩個(gè)函數(shù)用于二進(jìn)制輸入和輸出:
size_t fread(void *ptr, size_t size_of_elements,
size_t number_of_elements, FILE *a_file);
size_t fwrite(const void *ptr, size_t size_of_elements,
size_t number_of_elements, FILE *a_file);
這兩個(gè)函數(shù)都是用于存儲塊的讀寫 - 通常是數(shù)組或結(jié)構(gòu)體绘面。
fseek 可以移動文件指針到指定位置讀,或插入寫:
int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);
fseek 設(shè)置當(dāng)前讀寫點(diǎn)到 offset 處, whence 可以是 SEEK_SET,SEEK_CUR,SEEK_END 這些值決定是從文件頭、當(dāng)前點(diǎn)和文件尾計(jì)算偏移量 offset侈沪。
你可以*定義一個(gè)文件指針 FILE fp,當(dāng)你打開一個(gè)文件時(shí)揭璃,文件指針指向開頭,你要指到多少個(gè)字節(jié)亭罪,只要控制偏移量就好瘦馍,例如, 相對當(dāng)前位置往后移動一個(gè)字節(jié):fseek(fp,1,SEEK_CUR); 中間的值就是偏移量。 如果你要往前移動一個(gè)字節(jié)应役,直接改為負(fù)值就可以:fseek(fp,-1,SEEK_CUR)情组。
執(zhí)行以下實(shí)例前,確保當(dāng)前目錄下 test.txt 文件已創(chuàng)建:
void file_input() {
FILE *file = NULL;
char buff[255];
file = fopen("C:\\Users\\Lenovo\\Desktop\\forctest.txt", "a+");
fprintf(file, "This is testing for fprintf...\n");
fseek(file, 10, SEEK_SET);
if (fputc(65,file) == EOF) {
printf("fputc fail");
}
fputs("This is testing for fputs...\n", file);
fclose(file);
}
注意: 只有用 r+ 模式打開文件才能插入內(nèi)容箩祥,w 或 w+ 模式都會清空掉原來文件的內(nèi)容再來寫院崇,a 或 a+ 模式即總會在文件最尾添加內(nèi)容,哪怕用 fseek() 移動了文件指針位置滥比。