【自用】整理的C语言笔记（5）

为了方便考试复习，本人仅作搜集和整理部分考试内容，过深不做了解。
原文详见菜鸟教程。

1.19C的位域

如果程序的结构中包含多个开关量，只有 TRUE/FALSE 变量，可以选择更为节省空间的位域结构。
对位域的声明结构格式
struct { type [member_name] : width ; };
带有预定义宽度的变量被称为位域。位域可以存储多于 1 位的数，例如，需要一个变量来存储从 0 到 7 的值，您可以定义一个宽度为 3 位的位域，如下：
struct { unsigned int age : 3; } Age;
上面的结构定义指示 C 编译器，age 变量将只使用 3 位来存储这个值，如果您试图使用超过 3 位，则无法完成。

1.20C的Typedef
C 语言提供了 typedef 关键字，您可以使用它来为类型取一个新的名字。下面的实例为单字节数字定义了一个术语 BYTE：typedef unsigned char BYTE;
在这个类型定义之后，标识符 BYTE 可作为类型 unsigned char 的缩写
按照惯例，定义时会大写字母，以便提醒用户类型名称是一个象征性的缩写，但您也可以使用小写字母
Typedef和define的对比
typedef 仅限于为类型定义符号名称，#define 不仅可以为类型定义别名，也能为数值定义别名，比如您可以定义 1 为 ONE。
typedef 是由编译器执行解释的，#define 语句是由预编译器进行处理的。
typedef 还有一个作用，就是为复杂的声明定义一个新的简单的别名。用在回调函数中特别好用

1.21输入与输出
C 语言中的 I/O (输入/输出) 通常使用 printf() 和 scanf() 两个函数。
scanf() 函数用于从标准输入（键盘）读取并格式化， printf() 函数发送格式化输出到标准输出（屏幕）。
1.printf()和sacnf()
printf() 函数在 “stdio.h” 头文件中声明。stdio.h 是一个头文件 (标准输入输出头文件) and #include 是一个预处理命令，用来引入头文件。
在 printf() 函数的引号中使用 “%d” (整型) 来匹配整型变量并输出到屏幕。"%f"则是对应浮点数，"%s"对应字符串，"%c"对应字符。
实例

#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;
}

2.getchar和putchar
int getchar(void) 函数从屏幕读取下一个可用的字符，并把它返回为一个整数。这个函数在同一个时间内只会读取一个单一的字符。您可以在循环内使用这个方法，以便从屏幕上读取多个字符。
int putchar(int c) 函数把字符输出到屏幕上，并返回相同的字符。这个函数在同一个时间内只会输出一个单一的字符。您可以在循环内使用这个方法，以便在屏幕上输出多个字符。
实例

#include <stdio.h>
 
int main( )
{
   int c;
 
   printf( "Enter a value :");
   c = getchar( );
 
   printf( "\nYou entered: ");
   putchar( c );
   printf( "\n");
   return 0;
}

3.gets()&puts()函数
char *gets(char *s) 函数从 stdin 读取一行到 s 所指向的缓冲区，直到一个终止符或 EOF。
int puts(const char *s) 函数把字符串 s 和一个尾随的换行符写入到 stdout。
gets函数由于没有指定输入字符大小，所以会无限读取，一旦输入的字符大于数组长度，就会发生内存越界，从而造成程序崩溃或其他数据的错误。
调用fgets函数时，最多只能读入n-1个字符。读入结束后，系统将自动在最后加’\0’，并以str作为函数值返回。
实例

#include <stdio.h>

int main( )
{
    char str[100];

    printf( "Enter a value :");
    gets( str );

    printf( "\nYou entered: ");
    puts( str );
    return 0;
}

所以尽量使用fgets()代替gets()

1.22C的文件读写
您可以使用 fopen( ) 函数来创建一个新的文件或者打开一个已有的文件，这个调用会初始化类型 FILE 的一个对象，类型 FILE 包含了所有用来控制流的必要的信息。
访问模式的种类
r 打开一个已有的文本文件，允许读取文件。
w 打开一个文本文件，允许写入文件。如果文件不存在，则会创建一个新文件。在这里，您的程序会从文件的开头写入内容。如果文件存在，则该会被截断为零长度，重新写入。
a 打开一个文本文件，以追加模式写入文件。如果文件不存在，则会创建一个新文件。在这里，您的程序会在已有的文件内容中追加内容。
r+ 打开一个文本文件，允许读写文件。
w+ 打开一个文本文件，允许读写文件。如果文件已存在，则文件会被截断为零长度，如果文件不存在，则会创建一个新文件。
a+ 打开一个文本文件，允许读写文件。如果文件不存在，则会创建一个新文件。读取会从文件的开头开始，写入则只能是追加模式。

为了关闭文件，请使用 fclose( ) 函数。如果成功关闭文件，fclose( ) 函数返回零，如果关闭文件时发生错误，函数返回 EOF。
2.写入文件
函数 fputc() 把参数 c 的字符值写入到 fp 所指向的输出流中。如果写入成功，它会返回写入的字符，如果发生错误，则会返回 EOF。您可以使用下面的函数来把一个以 null 结尾的字符串写入到流中：
函数 fputs() 把字符串 s 写入到 fp 所指向的输出流中。如果写入成功，它会返回一个非负值，如果发生错误，则会返回 EOF。您也可以使用 int fprintf(FILE *fp,const char *format, …) 函数来写把一个字符串写入到文件中。尝试下面的实例：如果你在 Windows 系统上运行，则需要修改为本地环境中已存在的目录，例如: C:\tmp、D:\tmp等。

#include <stdio.h>
 
int main()
{
   FILE *fp = NULL;
 
   fp = fopen("/tmp/test.txt", "w+");
   fprintf(fp, "This is testing for fprintf...\n");
   fputs("This is testing for fputs...\n", fp);
   fclose(fp);
}

3.读取文件
fgetc() 函数从 fp 所指向的输入文件中读取一个字符。返回值是读取的字符，如果发生错误则返回 EOF。下面的函数允许您从流中读取一个字符串：
char *fgets( char *buf, int n, FILE *fp );
函数 fgets() 从 fp 所指向的输入流中读取 n - 1 个字符。它会把读取的字符串复制到缓冲区 buf，并在最后追加一个 null 字符来终止字符串。如果这个函数在读取最后一个字符之前就遇到一个换行符 ‘\n’ 或文件的末尾 EOF，则只会返回读取到的字符，包括换行符。您也可以使用 int fscanf(FILE *fp, const char *format, …) 函数来从文件中读取字符串，但是在遇到第一个空格字符时，它会停止读取。

1.23C预处理器
C 预处理器只不过是一个文本替换工具而已，它们会指示编译器在实际编译之前完成所需的预处理。我们将把 C 预处理器（C Preprocessor）简写为 CPP。所有的预处理器命令都是以井号（#）开头。它必须是第一个非空字符，为了增强可读性，预处理器指令应从第一列开始。下面列出了所有重要的预处理器指令：

#define	定义宏
#include	包含一个源代码文件
#undef	取消已定义的宏
#ifdef	如果宏已经定义，则返回真
#ifndef	如果宏没有定义，则返回真
#if	如果给定条件为真，则编译下面代码
#else	#if 的替代方案
#elif	如果前面的 #if 给定条件不为真，当前条件为真，则编译下面代码
#endif	结束一个 #if……#else 条件编译块
#error	当遇到标准错误时，输出错误消息
#pragma	使用标准化方法，向编译器发布特殊的命令到编译器中

1.预定义宏
ANSI C 定义了许多宏。在编程中您可以使用这些宏，但是不能直接修改这些预定义的宏。

__DATE__	当前日期，一个以 "MMM DD YYYY" 格式表示的字符常量。
__TIME__	当前时间，一个以 "HH:MM:SS" 格式表示的字符常量。
__FILE__	这会包含当前文件名，一个字符串常量。
__LINE__	这会包含当前行号，一个十进制常量。
__STDC__	当编译器以 ANSI 标准编译时，则定义为 1。

1.24C的头文件
头文件是扩展名为 .h 的文件，包含了 C 函数声明和宏定义，被多个源文件中引用共享。有两种类型的头文件：程序员编写的头文件和编译器自带的头文件。
在程序中要使用头文件，需要使用 C 预处理指令 #include 来引用它。前面我们已经看过 stdio.h 头文件，它是编译器自带的头文件。
引用头文件相当于复制头文件的内容，但是我们不会直接在源文件中复制头文件的内容，因为这么做很容易出错，特别在程序是由多个源文件组成的时候。
A simple practice in C 或 C++ 程序中，建议把所有的常量、宏、系统全局变量和函数原型写在头文件中，在需要的时候随时引用这些头文件。
引用系统头文件用<>
引用用户头文件用""

在有多个 .h 文件和多个 .c 文件的时候，往往我们会用一个 global.h 的头文件来包括所有的 .h 文件，然后在除 global.h 文件外的头文件中 包含 global.h 就可以实现所有头文件的包含，同时不会乱。
不能引用两次同一个头文件，于是需要用包装器 #ifndef，例如

#ifndef _GLOBAL_H
#define _GLOBAL_H
#include <fstream>
#include <iostream>
#include <math.h>
#include <Config.h>