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：

1. 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];

2. 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。

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)：

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。

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