3.1作业

本文介绍了如何使用C语言中的fwrite和fread函数读取和修改BMP图片文件,将其转换为德国国旗,并通过getch函数实现密码输入时的星号隐藏功能。

 使用fwrite、fread将一张随意的bmp图片,修改成德国的国旗

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

#define BMP_HEADER_SIZE 54
#define PIXEL_DATA_OFFSET 54

int main() {
    FILE *inputFile = fopen("input.bmp", "rb");
    FILE *outputFile = fopen("output.bmp", "wb");

    if (inputFile == NULL || outputFile == NULL) {
        printf("Error opening files.\n");
        return 1;
    }

    uint8_t header[BMP_HEADER_SIZE];
    fread(header, sizeof(uint8_t), BMP_HEADER_SIZE, inputFile);
    fwrite(header, sizeof(uint8_t), BMP_HEADER_SIZE, outputFile);

    fseek(inputFile, 0, SEEK_END);
    long fileSize = ftell(inputFile);
    fseek(inputFile, PIXEL_DATA_OFFSET, SEEK_SET);

    uint8_t pixelData[fileSize - PIXEL_DATA_OFFSET];
    fread(pixelData, sizeof(uint8_t), fileSize - PIXEL_DATA_OFFSET, inputFile);

for (int i = 0; i < (fileSize - PIXEL_DATA_OFFSET)/3; i += 3) {
         pixelData[i] = 0;     
        pixelData[i + 1] = 0; 
        pixelData[i + 2] = 0; 

}
for (int i = (fileSize -PIXEL_DATA_OFFSET)/3; i < (fileSize - PIXEL_DATA_OFFSET)/3*2; i += 3) {
        pixelData[i] = 0;     
        pixelData[i + 1] = 0; 
        pixelData[i + 2] = 255; 
	} 

for (int i = (fileSize-PIXEL_DATA_OFFSET)/3*2; i < (fileSize - PIXEL_DATA_OFFSET); i += 3) {
          pixelData[i] = 0;     
        pixelData[i + 1] = 255; 
        pixelData[i + 2] = 255; 
       
}

    fwrite(pixelData, sizeof(uint8_t), fileSize - PIXEL_DATA_OFFSET, outputFile);

    fclose(inputFile);
    fclose(outputFile);

    return 0;
}

使用提供的getch函数,编写一个专门用来输入密码的函数,要求输入密码的时候,显示 * 号,输入回车的时候,密码输入结束

#include <stdio.h>
#include <termios.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>

int getch() {
    int c = 0;
    struct termios org_opts, new_opts;
    int res = 0;
    res = tcgetattr(STDIN_FILENO, &org_opts);
    assert(res == 0);

    new_opts = org_opts;

    new_opts.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO);
    tcsetattr(STDIN_FILENO, TCSANOW, &new_opts);

    c = getchar();

    res = tcsetattr(STDIN_FILENO, TCSANOW, &org_opts);
    assert(res == 0);
    return c;
}

char* getPassword() {
    char* password = (char*)malloc(100 * sizeof(char)); 
    if (!password) {
        printf("内存分配失败\n");
        exit(1);
    }

    int i = 0;
    char c;

    printf("请输入密码(按回车键结束):");

    while (1) {
        c = getch();

        if (c == '\n') { 
            break;
        } else {
            password[i] = c; 
            printf("*"); 
            i++;
        }
    }

    printf("\n"); 
    return password;
}

int main() {
    char* password = getPassword();
    printf("您输入的密码是:%s\n", password);

    free(password); 

    return 0;
}

<think>好的,我现在需要处理用户关于《汽车理论》课后习题3.1的程序实现的问题。首先,我要仔细查看用户提供的引用内容,特别是引用[2]中的MATLAB代码部分,看看是否有相关的代码可以直接回答用户的问题。 用户提到的是习题3.1,但引用[2]中的代码似乎涉及的是计算汽车加速度倒数曲线和最大爬坡度时的附着率。我需要确认习题3.1的具体内容是否与这些计算相关。通常,汽车理论中的第三章可能涉及动力性分析,包括驱动力、行驶阻力、加速度、爬坡度等,所以可能相关。 接下来,我需要分析用户提供的代码。代码中定义了汽车参数,如质量m=3880kg,重力加速度g=9.8,变速器各档传动比ig,主减速器传动比i0,效率y,轮胎半径r等。然后计算了发动机扭矩Tq随转速n的变化,以及各档位的驱动力Ft1到Ft5。这部分可能对应驱动力计算,是动力性分析的基础。 用户可能需要的是如何根据这些参数进一步计算加速度倒数曲线和最大爬坡度。代码中的注释提到“求汽车加速度倒数曲线和最大爬坡度显得附着率”,但后面的代码似乎不完整,可能被截断了。因此,我需要补充完整的计算步骤。 首先,计算驱动力后,需要计算行驶阻力,包括滚动阻力Ff和空气阻力Fw。滚动阻力Ff = f*G,其中f是滚动阻力系数,G是车辆重量。空气阻力Fw = 0.5*CdA*ρ*ua²,但代码中可能用CdA直接表示空气阻力系数与迎风面积的乘积,可能需要调整。 然后,加速度a = (Ft - Ff - Fw)/δm,其中δ是旋转质量换算系数。这部分在代码中可能需要计算,特别是δ的计算需要考虑旋转部件的惯性。 关于最大爬坡度,当车辆以低速行驶时,空气阻力可以忽略,此时最大爬坡度imax = (Ft_max - Ff)/G,其中Ft_max是最大驱动力,通常在最低档位。但需要考虑附着条件,即驱动力不能超过地面附着力,即Ft ≤ Fφ = φ*Fz,其中φ是附着系数,Fz是驱动轮的法向反力。 在代码中,用户提供的部分可能缺少这些计算步骤,因此需要根据理论补充相应的MATLAB代码。例如,计算各档位的加速度倒数,并找到最大爬坡度。同时,可能需要绘制加速度倒数积分曲线以确定换挡点,或者计算不同坡度下的行驶能力。 另外,需要注意单位换算和公式的正确应用。例如,转速n到车速ua的转换公式是否正确,是否考虑了传动系统的效率,以及各档位对应的速度范围是否正确。 可能用户遇到的困难是代码不完整或者参数设置有误,导致无法得到正确的结果。因此,在回答时需要详细解释每个步骤,并确保代码的完整性和正确性。同时,引用提供的代码作为参考,但补充缺失的部分,比如计算加速度和爬坡度的部分,并添加必要的注释,以帮助用户理解。 最后,生成相关问题,可能需要涉及动力性分析的其他方面,如不同档位对加速性能的影响,或者如何考虑附着条件限制最大爬坡度等。这些问题可以帮助用户深入理解汽车动力性的计算方法。</think>[用户可见层] ### 汽车理论课后习题3.1程序实现解析 习题3.1主要涉及**汽车动力性计算**,包括驱动力曲线、加速度倒数积分曲线和最大爬坡度的求解。以下是基于引用[2]代码的扩展实现: --- #### 1. 基础参数与驱动力计算(引用[2]代码补充) ```matlab clear; clc; m = 3880; % 质量(kg) g = 9.8; % 重力加速度 ig = [5.56 2.769 1.644 1.00 0.793]; % 变速器各档传动比 i0 = 5.83; % 主减速器传动比 y = 0.85; % 传动效率 r = 0.367; % 轮胎半径(m) f = 0.013; % 滚动阻力系数 CdA = 2.77; % 空气阻力系数×迎风面积 n = 600:10:4000; % 发动机转速范围(r/min) Tq = -19.313 + 295.27*(n/1000) - 165.44*(n/1000).^2 + 40.874*(n/1000).^3 - 3.8445*(n/1000).^4; % 发动机扭矩曲线 % 各档驱动力计算 for k = 1:5 Ft(k,:) = Tq * ig(k) * i0 * y / r; % 驱动力公式[^2] ua(k,:) = 0.377 * r * n / (ig(k)*i0); % 车速公式[^2] end ``` --- #### 2. 加速度倒数曲线计算 ```matlab delta = 1 + (If*ig.^2*i0^2 + Iw1 + Iw2)/(m*r^2); % 旋转质量换算系数 Ff = f * m * g; % 滚动阻力 Fw = 0.5 * 1.2258 * CdA * ua.^2; % 空气阻力(标准空气密度1.2258kg/m&sup3;) for k = 1:5 a(k,:) = (Ft(k,:) - Ff - Fw(k,:)) ./ (delta(k) * m); % 加速度公式 inv_a(k,:) = 1./a(k,:); % 加速度倒数 end ``` --- #### 3. 最大爬坡度计算 ```matlab phi = 0.8; % 假设附着系数 Fz = m*g*(L - hg*phi)/L; % 驱动轮法向反力(后轮驱动假设) Ft_max = phi * Fz; % 附着力限制 % 各档理论最大爬坡度 imax = (Ft(:,end) - Ff) / (m*g); % 忽略空气阻力 imax_actual = min(imax, Ft_max/(m*g)); % 考虑附着限制 ``` --- #### 4. 关键实现说明 1. **驱动力曲线**:需遍历各档位计算对应的$F_t$和车速$u_a$,绘制$F_t-u_a$曲线 2. **加速度倒数积分**:通过数值积分方法计算$\int (1/a) du$曲线,用于确定换挡时间 3. **附着条件限制**:当驱动力大于附着力时,实际爬坡度由$\phi F_z$决定[^2] ---
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