C语言复习_四-优快云博客

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十一共用体(联合体)

联合union是一个能在同一个存储空间存储不同类型数据的类型；
联合体所占的内存长度等于其最长成员的长度倍数，也有叫做共用体；
同一内存段可以用来存放几种不同类型的成员，但每一瞬时只有一种起作用；
共用体变量中起作用的成员是最后一次存放的成员，在存入一个新的成员后原有的成员的值会被覆盖；
共用体变量的地址和它的各成员的地址都是同一地址。

11.1 共用体的定义和使用

#include<stdio.h>
//	定义一个共用体
	union test
	{
		int a;
		short b;
		float c;
		double d; //8个字节
		char e;
	};
//	共用体是最后一次赋值的数据是有效的
int main()
{
//	创建共用体变量
	union test var;
	var.a=100;
	printf("%d\n",var.a);
	var.c=3.14;
	printf("%f\n",var.c);

	return 0;
}

十二链表(数据结构)

通过结构体构成链表,单向链表的建立,结点数据的输出、删除与插入

链表是一种常用的数据结构，它通过指针将一些列数据结点，连接成一个数据链。相对于数组，链表具有更好的动态性（非顺序存储）链式存储。
数据域用来存储数据，指针域用于建立与下一个结点的联系。
建立链表时无需预先知道数据总量的，可以随机的分配空间，可以高效的在链表中的任意位置实时插入或删除数据。
链表的开销，主要是访问顺序性和组织链的空间损失。

数组和链表的区别

数组：一次性分配一块连续的存储区域。

优点：随机访问元素效率高

缺点：1) 需要分配一块连续的存储区域（很大区域，有可能分配失败）

2) 删除和插入某个元素效率低

链表：无需一次性分配一块连续的存储区域，只需分配n块节点存储区域，通过指针建立关系。

优点：1) 不需要一块连续的存储区域

2) 删除和插入某个元素效率高

数组：一次性分配一块连续的存储区域。

优点：随机访问元素效率高

缺点：1) 需要分配一块连续的存储区域（很大区域，有可能分配失败）

2) 删除和插入某个元素效率低

链表：无需一次性分配一块连续的存储区域，只需分配n块节点存储区域，通过指针建立关系。

优点：1) 不需要一块连续的存储区域

2) 删除和插入某个元素效率高

数组：一次性分配一块连续的存储区域。

优点：随机访问元素效率高

缺点：1) 需要分配一块连续的存储区域（很大区域，有可能分配失败）

2) 删除和插入某个元素效率低

链表：无需一次性分配一块连续的存储区域，只需分配n块节点存储区域，通过指针建立关系。

优点：1) 不需要一块连续的存储区域

2) 删除和插入某个元素效率高

缺点：随机访问元素效率低

十三位运算

13.1 位运算符的含义和使用

可以使用C对变量中的个别位进行操作。您可能对人们想这样做的原因感到奇怪。这种能力有时确实是必须的，或者至少是有用的。C提供位的逻辑运算符和移位运算符。在以下例子中，我们将使用二进制计数法写出值，以便您可以了解对位发生的操作。在一个实际程序中，您可以使用一般的形式的整数变量或常量。例如不适用00011001的形式，而写为25或者031或者0x19.在我们的例子中，我们将使用8位数字，从左到右，每位的编号是7到0

十进制转成二进制 除二取余法

二进制转成十进制权值法:将各个二进制位从末尾开始乘以二的n次幂

十进制

八进制

十六进制

13.2 位逻辑运算符

4个位运算符用于整型数据，包括char.将这些位运算符成为位运算的原因是它们对每位进行操作，而不影响左右两侧的位。请不要将这些运算符与常规的逻辑运算符(&& 、||和!)相混淆，常规的位的逻辑运算符对整个值进行操作

按位取反~

一元运算符~将每个1变为0，将每个0变为1，如下面的例子：

~(10011010)

01100101

在位运算中根据数据类型进行运算符的补位操作在数据前补0

计算机会采用二进制补码存储数据

负数的原码转补码

负数的源码转换为补码：1、先转换为反码（符号位不变，数值位按位取反）2、在反码的基础上末位加一

负数的补码转换为原码：符号位不变，数值位按位取反，末位加一。
例如：

十进制数：123

转二进制:01111011（原码）

补码:01111011

反码:10000100(~123)

反码11111011(-123的反码)

补码:11111100（-123的补码）

　　正数的反码和补码都与原码相同。

　　负数的反码为对该数的原码除符号位外各位取反。

　　负数的补码为对该数的原码除符号位外各位取反，然后在最后一位加1

#include<stdio.h>
int main()
{
	char a=20;
//	00010100
//	11101011 //按位取反
//	10010100//反码
	//补码:10010101 -21
//~按位取反
	printf("%d\n",~a);
	return 0;
}

位与（AND）: &

二进制运算符&通过对两个操作数逐位进行比较产生一个新值。对于每个位，只有两个操作数的对应位都是1时结果才为1。

#include <stdio.h>
int main()
{
	//	int a=10;
	//	int b=20;
	int a=15;
	int b=52;
//	将a转为二进制得  0000 1111
	//将52转为二进制得 0011 0100
	//	相与得到:00000100
//	&位于运算的操作
	//将10转为二进制 00001010
	//将20转为二进制 00010100
	//相与得: 00000000
	printf("%d\n",a&b);
}

位或（OR）: |

二进制运算符|通过对两个操作数逐位进行比较产生一个新值。对于每个位，如果其中任意操作数中对应的位为1，那么结果位就为1.

(10010011)

| (00111101)

= (10111111)

int main()
{
	int a=10;
	int b=20;
//将10转为二进制 0000 1010
	//将20转为二进制 0001 0100
//进行或运算 0001 1110
printf("%d\n",a|b);
	return 0;
}

位异或: ^

相同为0 不同为1

二进制运算符^对两个操作数逐位进行比较。对于每个位，如果操作数中的对应位有一个是1(但不是都是1)，那么结果是1.如果都是0或者都是1，则结果位0.

int main()
{
	int a=10;
	int b=20;
//将10转为二进制 0000 1010
//将20转为二进制 0001 0100
//	异或:		 0001 1110  30
	printf("%d\n",a^b);
}

左移 <<

左移运算符<<将其左侧操作数的值的每位向左移动，移动的位数由其右侧操作数指定。空出来的位用0填充，并且丢弃移出左侧操作数末端的位。在下面例子中，每位向左移动两个位置。

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a=10;
	//0000 1010
//	<<0001 0100
	printf("%d\n",a<<1);
}

右移 >>

右移运算符>>将其左侧的操作数的值每位向右移动，移动的位数由其右侧的操作数指定。丢弃移出左侧操作数有段的位。对于unsigned类型，使用0填充左端空出的位。对于有符号类型，结果依赖于机器。空出的位可能用0填充，或者使用符号(最左端)位的副本填充。

#include<stdio.h>
int main06()
{
	int a=10;
	//0000 1010
//	<<0001 0100
//	位移运算符每次移动相当于乘以2的n次幂
	printf("%d\n",a<<1);
}
int main()
{
	int a=10;
	//0000 1010
	//0000 0101
	printf("%d\n",a>>1);
	return 0;
}

11.2.1 打开位

已知：10011010：

将位2打开

flag | 10011010

(10011010)

|(00000100)

=(10011110)

将所有位打开。

flag | ~flag

(10011010)

|(01100101)

=(11111111)

交换两个数不需要临时变量

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a=10;
	int b=20;
//	交换 a和b的值
//	int temp;
//	temp=a;
//	a=b;
//	b=temp;
	//	使用异或运算符
	//操作步骤
	//0000 1010
	//0001 0100
	//	异或
//	 0001 1110 a=30
//	操作步骤2
//	0001 1110
//	0001 0100
//	异或  0000 1010 //10
//	操作步骤3
//	0001 1110
//	0000 1010
//	0001 0100 //20
	a=a^b;
	b=a^b;
	a=a^b;
	printf("%d\n",a);
	printf("%d\n",b);
}

移位运算符

11.2.5移位运算符

移位运算符能够提供快捷、高效（依赖于硬件）对2的幂的乘法和除法。

number << n	number乘以2的n次幂
number >> n	如果number非负，则用number除以2的n次幂

十四文件操作

文件类型指针(FILE类型指针)

在C语言中用一个指针变量指向一个文件，这个指针称为文件指针。

typedef struct

{

short level; //缓冲区"满"或者"空"的程度

unsigned flags; //文件状态标志

char fd; //文件描述符

unsigned char hold; //如无缓冲区不读取字符

short bsize; //缓冲区的大小

unsigned char *buffer;//数据缓冲区的位置

unsigned ar; //指针，当前的指向

unsigned istemp; //临时文件，指示器

short token; //用于有效性的检查

}FILE;

FILE是系统使用typedef定义出来的有关文件信息的一种结构体类型，结构中含有文件名、文件状态和文件当前位置等信息。

C语言中有三个特殊的文件指针由系统默认打开，用户无需定义即可直接使用:

stdin：标准输入，默认为当前终端（键盘），我们使用的scanf、getchar函数默认从此终端获得数据。
stdout：标准输出，默认为当前终端（屏幕），我们使用的printf、puts函数默认输出信息到此终端。

stderr：标准出错，默认为当前终端（屏幕），我们使用的perror函数默认输出信息到此终端

文件的打开与关闭

任何文件使用之前必须打开：

#include <stdio.h>

FILE * fopen(const char * filename, const char * mode);

功能：打开文件

参数：

filename：需要打开的文件名，根据需要加上路径

mode：打开文件的模式设置

返回值：

成功：文件指针

失败：NULL

第一个参数的几种形式:

FILE *fp_passwd = NULL;

//相对路径：

//打开当前目录passdw文件：源文件(源程序)所在目录

FILE *fp_passwd = fopen("passwd.txt", "r");

//打开当前目录(test)下passwd.txt文件

fp_passwd = fopen(". / test / passwd.txt", "r");

//打开当前目录上一级目录（相对当前目录）passwd.txt文件

fp_passwd = fopen(".. / passwd.txt", "r");

//绝对路径：

//打开C盘test目录下一个叫passwd.txt文件

fp_passwd = fopen("c:/test/passwd.txt","r");

第二个参数的几种形式(打开文件的方式)：

打开模式	含义
r或rb	以只读方式打开一个文本文件（不创建文件，若文件不存在则报错）
w或wb	以写方式打开文件(如果文件存在则清空文件，文件不存在则创建一个文件)
a或ab	以追加方式打开文件，在末尾添加内容，若文件不存在则创建文件
r+或rb+	以可读、可写的方式打开文件(不创建新文件)

w+或wb+	以可读、可写的方式打开文件(如果文件存在则清空文件，文件不存在则创建一个文件)
a+或ab+	以添加方式打开文件，打开文件并在末尾更改文件,若文件不存在则创建文件

文件的关闭

任何文件在使用后应该关闭：

打开的文件会占用内存资源，如果总是打开不关闭，会消耗很多内存
一个进程同时打开的文件数是有限制的，超过最大同时打开文件数，再次调用fopen打开文件会失败
如果没有明确的调用fclose关闭打开的文件，那么程序在退出的时候，操作系统会统一关闭。

#include <stdio.h>
int fclose(FILE * stream);
功能：关闭先前fopen()打开的文件。此动作让缓冲区的数据写入文件中，并释放系统所提供的文件资源。
参数：
	stream：文件指针
返回值：
	成功：0
	失败：-1

#include<stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
	FILE *fp;
//	fopen(文件路径,打开方式) 打开文件
//	打开方式 r 只读方式打开 w 写方式打开 a以追加方式打开
//	在文件操作中 所有路径都需要写[/]文件的名称都需要添加扩展名
	fp=fopen("D:/a.txt","r");
//	对打开的文件进行判断 nULL表示空指针
	if(fp ==NULL){
		printf("打开文件失败");
		return -1;
	}
	printf("文件打开成功%p\n",fp);
	//关闭文件
	fclose(fp);
	return 0;
}

文件的读写

按照字符读写文件fgetc、fputc

按照字符读写文件fgetc、fputc

1）写文件

#include <stdio.h>

int fputc(int ch, FILE * stream);

功能：将ch转换为unsigned char后写入stream指定的文件中

参数：

ch：需要写入文件的字符

stream：文件指针

返回值：

成功：成功写入文件的字符

失败：返回-1

char buf[] = "this is a test for fputc";

int i = 0;

int n = strlen(buf);

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

{

//往文件fp写入字符buf[i]

int ch = fputc(buf[i], fp);

printf("ch = %c\n", ch);

}

#include <stdio.h>

int fgetc(FILE * stream);

功能：从stream指定的文件中读取一个字符

参数：

stream：文件指针

返回值：

成功：返回读取到的字符

失败：-1

char ch;

#if 0

while ((ch = fgetc(fp)) != EOF)

{

printf("%c", ch);

}

printf("\n");

#endif

while (!feof(fp)) //文件没有结束，则执行循环

{

ch = fgetc(fp);

printf("%c", ch);

}

printf("\n");

按照行读写文件fgets、fputs

写文件

#include <stdio.h>

int fputs(const char * str, FILE * stream);

功能：将str所指定的字符串写入到stream指定的文件中，字符串结束符 '\0' 不写入文件。

参数：

str：字符串

stream：文件指针

返回值：6

成功：0

失败：-1

char *buf[] = { "123456\n", "bbbbbbbbbb\n", "ccccccccccc\n" };
int i = 0;
int n = 3;
for (i = 0; i < n; i++)
{
	int len = fputs(buf[i], fp);
	printf("len = %d\n", len);
}

文件结尾

在C语言中，EOF表示文件结束符(end of file)。在while循环中以EOF作为文件结束标志，这种以EOF作为文件结束标志的文件，必须是文本文件。在文本文件中，数据都是以字符的ASCII代码值的形式存放。我们知道，ASCII代码值的范围是0~127，不可能出现-1，因此可以用EOF作为文件结束标志。

当把数据以二进制形式存放到文件中时，就会有-1值的出现，因此不能采用EOF作为二进制文件的结束标志。为解决这一个问题，ANSI C提供一个feof函数，用来判断文件是否结束。feof函数既可用以判断二进制文件又可用以判断文本文件。

#include<stdio.h>
int main03()
{
	FILE* fp;
	char ch;
	fp=fopen("D:/a.txt","r");
	if(fp==NULL)
	{
		printf("打开文件失败\n");
		return -1;

	}
	while((ch =fgetc(fp))!=EOF){
	printf("%c",ch);
	}
	fclose(fp);
	return 0;
}

int main()
{
	char ch='A';
	FILE* fp;
	fp=fopen("D:/b.txt","w");
	if(fp ==NULL)
		return -1;
	
	fputc(ch,fp);
	fclose(fp);
}

按照格式化文件fprintf、fscanf

1）写文件

#include <stdio.h>

int fprintf(FILE * stream, const char * format, ...);

功能：根据参数format字符串来转换并格式化数据，然后将结果输出到stream指定的文件中，指定出现字符串结束符 '\0' 为止。

参数：

stream：已经打开的文件

format：字符串格式，用法和printf()一样

返回值：

成功：实际写入文件的字符个数

失败：-1

fprintf(fp, "%d %d %d\n", 1, 2, 3);

2）读文件

#include <stdio.h>

int fscanf(FILE * stream, const char * format, ...);

功能：从stream指定的文件读取字符串，并根据参数format字符串来转换并格式化数据。

参数：

stream：已经打开的文件

format：字符串格式，用法和scanf()一样

返回值：

成功：参数数目，成功转换的值的个数

失败： - 1

按照块读写文件fread、fwrite

1）写文件

#include <stdio.h>

size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);

功能：以数据块的方式给文件写入内容

参数：

ptr：准备写入文件数据的地址

size： size_t 为 unsigned int类型，此参数指定写入文件内容的块数据大小

nmemb：写入文件的块数，写入文件数据总大小为：size * nmemb

stream：已经打开的文件指针

返回值：

成功：实际成功写入文件数据的块数目，此值和 nmemb 相等

失败：0

读文件

#include <stdio.h>

size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);

功能：以数据块的方式从文件中读取内容

参数：

ptr：存放读取出来数据的内存空间

size： size_t 为 unsigned int类型，此参数指定读取文件内容的块数据大小

nmemb：读取文件的块数，读取文件数据总大小为：size * nmemb

stream：已经打开的文件指针

返回值：

成功：实际成功读取到内容的块数，如果此值比nmemb小，但大于0，说明读到文件的结尾。

失败：0

文件的定位

#include <stdio.h>

int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);

功能：移动文件流（文件光标）的读写位置。

参数：

stream：已经打开的文件指针

offset：根据whence来移动的位移数（偏移量），可以是正数，也可以负数，如果正数，则相对于whence往右移动，如果是负数，则相对于whence往左移动。如果向前移动的字节数超过了文件开头则出错返回，如果向后移动的字节数超过了文件末尾，再次写入时将增大文件尺寸。

whence：其取值如下：

SEEK_SET：从文件开头移动offset个字节

SEEK_CUR：从当前位置移动offset个字节

SEEK_END：从文件末尾移动offset个字节

返回值：

成功：0

失败：-1

#include <stdio.h>

long ftell(FILE *stream);

功能：获取文件流（文件光标）的读写位置。

参数：

stream：已经打开的文件指针

返回值：

成功：当前文件流（文件光标）的读写位置

失败：-1

#include <stdio.h>

void rewind(FILE *stream);

功能：把文件流（文件光标）的读写位置移动到文件开头。

参数：

stream：已经打开的文件指针

返回值：

无返回值