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C語言基礎系列: 預處理+檔案操作

2021-02-01 12:20:47 其他 

本人大一學生,以下文章作為學習筆記用于加深記憶和復習,并分享給其他需要的人.
內容不含標準概念,更容易理解.
內容面向c語言初學者

一. 預處理

一. 什么是預處理

代碼執行之前的事情，命令以#開頭

二. 常見的預處理

頭檔案

三. #define

是C語言的宏定義,本質是替換,會在預處理階段對程式中所有出現的"宏名"的地方進行替換

一 宏替換

1.定義

#define 宏名 內容

#define PI 3.14159 //定義PI為3.14159 相當于給常量起名
#define NUM 3+1
int main(){
    int n = NUM * NUM;      //拆解 : 3 + 1 * 3 + 1 
    printf("n = %d\n", n);  //結果 : 7
    return 0;
}

二 帶參宏

  1. 定義

#define 宏名(形參串列) 內容

#define ADD(a,b) a+b
  1. 舉例
#include <stdio.h>

// #define 宏名(形參串列) 內容
#define ADD(a,b) a+b
#define ADD1(a,b) (a+b)
// 注意:沒有引數型別 沒有回傳值 本質:替換
int main()
{                                       // 拆解: n = a + b ;
int n = ADD(1,2);                       // 拆解: 1 + 2
printf("n = %d\n", n);                  // 結果: 3
n = ADD(1, ADD(5, 6))*ADD(3, 4);        // 拆解: 1 + 5 + 6 * 3 + 4
printf("n = %d\n", n);                  // 結果: 28
n = ADD1(1, ADD1(5, 6))*ADD1(3, 4);     // 拆解: ( 1 + (5 + 6) ) * (3 + 4)
printf("n = %d\n", n);                  // 結果: 84
double d = ADD(1.223, 2.456);           // 拆解: 1.223 + 2.456
printf("d = %lf\n", d);                 // 結果: 3.679000
return 0;
}

四 預編譯條件

一 #ifdef 宏名

語法:
#ifdef 宏名
    代碼塊;
#endif
規則:

根據宏名是否定義,如果定義了,就會執行代碼塊直到endif,否則不執行代碼塊

舉例:
#include <stdio.h>

#define def_1 1;            // 宏定義 def_1

int main()
{
    #ifdef AAA            // 判斷 def_1 宏名以被定義 執行代碼塊內容
    printf("宏名以被定義\n");
    #endif // AAA         // 結束宏判斷
    
    return 0;
}


#include<stdio.h>

#define def_1 1                   // 宏定義 def_1

int main() {
                                 
#ifdef def_1                      // 判斷是否定義宏名 def_1
	printf("以定義宏名 def_1");     // 結果
#else
	printf("未定義宏名 def_1");
#endif
	return 0;
}

二 #ifndef 宏名

語法
#ifndef 宏名
    代碼塊;
#else
    代碼塊;
#endif
規則: ( 與 ifdef 類似且相反 )

根據宏名是否定義,如果沒有定義,就會執行相對代碼直到endif,否則不執行代碼塊

舉例:
#include<stdio.h>

#define def_1 1                    // 宏定義 def_1

int main() {

#ifndef def_1                      // 判斷是否定義宏名 def_1
	printf("未定義宏名 def_1");
#else
	printf("以定義宏名 def_1");      // 結果
#endif
	return 0;
}
常用事件:

令某代碼永遠只執行一次:

#ifndef def_1
#define def_1
     //代碼塊
#endif

三 #if 運算式

語法:
#if(運算式)
// 代碼塊1;
#else
// 代碼塊2;
#endif
規則:

如果運算式為真 , 執行代碼塊 1 ,否則執行代碼塊 2.

舉例:
#include <stdio.h>

int main() {
    
#if(1)
	printf("yes\n");
#else
	printf("no\n");
#endif
    
    return 0;
}

二 檔案操作

一 什么是檔案

ps:除了檔案夾,都是檔案

檔案的后綴名: .docx .txt .c .cpp .exe .bat .csv …

二 檔案名

名字.后綴

三 檔案路徑

1 相對路徑: 從當前專案開始到目標檔案

2 絕對路徑: 從根目錄開始到目標檔案

以: 路徑 + 名字.后綴 來確定檔案

四 操作檔案 ( 正文開始 )

更多內容參考:https://www.runoob.com/cprogramming/c-file-io.html

     1、定義檔案指標  FILE*file；
     2、open（“路徑”，“打開方式”）打開檔案
     3、檔案的打開方式
         “r”（只讀） 為了輸入資料，打開一個已存在的文本檔案 出錯
         “w”（只寫） 為了輸出資料，打開一個文本檔案 新建檔案
         “a”（追加） 向文本檔案尾部添加資料 出錯
         “rb”（只讀） 為了輸入資料，打開一個已存在的二進制檔案 出錯
         “wb”(只寫） 為了輸出資料，打開一個二進制檔案 新建檔案
         “ab”（追加） 向二進制檔案尾部添加資料 出錯
         “r+”（讀寫） 為了讀和寫，打開一個文本檔案 出錯
         “w+”（讀寫） 為了讀和寫，打開一個文本檔案 新建檔案
         “a+”（讀寫） 為了讀和寫，打開一個文本檔案 出錯
         “rb+”（讀寫） 為了讀和寫，打開一個二進制檔案 出錯
         “wb+”（讀寫） 為了讀和寫，打開一個二進制檔案 新建檔案
         “ab+”（讀寫） 為了讀和寫，打開一個二進制檔案 出錯
     4、fclose()關閉檔案
     5、fgetc（檔案指標） 讀取一個字符
     6、fputc(字符，檔案指標) 寫入一個字符
     7、fgets（字符指標，大小，檔案指標） 讀取一行字符，讀n個
     8、fpust(字串,檔案指標) 寫入一串字符
     9、fprintf(檔案指標，"格式占位符..."，變數...);  格式化寫入檔案
    10、fscanf(檔案指標，“格式占位符...",變數...); 格式化讀取
以二進制方式讀寫資料
    11、fread(用來保存的字符陣列，資料型別的大小，資料的個數，檔案指標)；從檔案中獲取格式化的
資料
    12、fwrite(需要寫進去字符陣列, 資料型別的大小,資料的個數, 檔案指標);向檔案中寫入資料
    13、fseek(檔案指標，偏移量，起始點);  移動檔案指標
        偏移量為正數往后移動，負數往前移動
        起始點用0、1、2代替
            0（SEEK_SET）代表檔案開始位置
            1（SEEK_CUR）代表當前位置
            2（SEEK_END ）代表檔案末尾位置
    14、ftell(檔案指標)  獲取檔案指標的偏移量
    15、feof(檔案指標) 判斷檔案指標是否讀到末尾，讀到了末尾回傳真，反之假
              
備注：進行檔案操作的時候，記得檔案怎么寫入的就怎么讀出來，讀寫最好不要同時進行，注意你的操作和打
開方式

一 單個字符讀寫

在 main.c ( 專案源檔案 ) 同檔案夾內 創建tese1.txt檔案

在檔案內鍵入內容:例如: “IAmMuShan”

*此處不建議輸入中文 fgetc() 單個字符讀寫讀取 1 byte ,漢字一個字符一般 2 byte 無法正常讀取

本人代碼新人,此處引文 : https://bbs.csdn.net/topics/390325904

關鍵詞: fgetc(獲取單個字符) putchar (釋放單個字符)

void function1() {
	// 1 定義變數: 檔案指標
	FILE* pfile = NULL;
	char ch = 0;

	// 2 打開檔案(檔案指標指向檔案地址) fopen引數: 檔案路徑,打開方式
	pfile = fopen("text1.txt", "r");   // r 為只讀 此處如果檔案不與代碼源檔案同路徑則填寫路徑

	// 3 讀取(檔案 ==> 程式)
	// 獲取一個字符 fgetc引數: 檔案
	ch = fgetc(pfile);

	// 4 在控制臺輸出讀取字符
	putchar(ch);
	printf("\nch = %c\n", ch);              // 結果 : i

	// 5 繼續向后讀取
	putchar(fgetc(pfile));
	printf("\n%c\n",fgetc(pfile));          // 結果 : a
	// ==> 只需要呼叫方法 會自動向后讀取

	// 6 關閉檔案(取消檔案指標地址指向)
	fclose(pfile);
	pfile = NULL;

	// 7 重新打開檔案
	pfile = fopen("text1.txt", "w");          //以寫的方式打開檔案;

	// 8 將單個字符寫入到檔案(程式 ==> 檔案)
	fputc('X',pfile);
	// ==> 會清除原來的資料 重新寫入
	fputc('Y',pfile);
	// ==> 第一次寫入到關閉之前 會自動依次寫入

	// 9 關閉檔案
	fclose(pfile);
	pfile = NULL;

}

二 字串的讀寫

在 main.c ( 專案源檔案 ) 同檔案夾內 創建tese2.txt檔案

在檔案內鍵入內容:例如: “ILoveYou”

*此處雖然理論如果選擇4個長度就能出來2個漢字的樣子,依舊不建議用中文,根據編譯器不同,可能出現各種亂碼

關鍵詞: fgets(獲取字串) fputs(釋放字串)

void function2() {
	FILE * pfile = NULL;
	char str[20] = { };             //初始化字串陣列

	pfile = fopen("text2.txt","r"); //只讀方式打開檔案

	// 字串讀取函式(檔案 ==> 程式)
	// 引數:存盤目標,長度(byte),資源檔案
	fgets(str , 5 , pfile);
	puts(str);
	printf("%s\n",str);
	// ==> 此處只會出現4個字符 因為'\0'占據一個位置(\0為字串結束的標志)
	
	fclose(pfile);
    pfile = NULL;
    
	pfile = fopen("text2.txt", "a"); // a:追加
	
	char str1[10] = "hello";
	
	// 字符串輸出函式(程式==>檔案)
	// 引數:資源,檔案
	fputs(str1, pfile);
	
	fclose(pfile);
    pfile = NULL;
    
}

三 格式化讀寫

在 main.c ( 專案源檔案 ) 同檔案夾內 創建tese3.txt檔案

特點: 格式化顧名思意會在讀寫時清空初始內容

關鍵詞: fscanf(格式化輸入) fprintf(格式化輸出)

// 三 格式化讀寫
void function3()
{
	FILE* pfile;
	int num0 = 100, num1 = 0;
	float f0 = 1.2f, f1 = 0.0f;
	char str0[10] = "123abc#", str1[10] = {};

	pfile = fopen("text3.txt", "w");      //此處如果檔案未創建或找不到檔案名會在路徑內自動創建

	// 程式==>檔案
	// 引數: 檔案,格式,obj
	fprintf(pfile, "%d,%f,%s", num0, f0, str0);

	fclose(pfile);
	pfile = NULL;

	pfile = fopen("text3.txt", "r");      //此處如果檔案未創建或找不到檔案名 那計算機就懵逼了哈哈哈

	// 檔案==>程式
	fscanf(pfile, "%d,%f,%s", &num1, &f1, &str1);

	printf("%d , %f , %s\n", num1, f1, str1);       //結果:100 , 1.200000 , 123abc#

	fclose(pfile);
	pfile = NULL;
    
}

四 二進制形式讀寫

關鍵詞: fwrite(用于二進制寫入) fread(用于二進制讀取)

// 四 二進制形式讀寫
void function4()
{
	FILE* pfile = NULL;
	int arr0[10] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
	int arr1[10] = {};

	pfile = fopen("text4.txt", "wb");         // "wb"為二進制形式寫入
	fwrite(arr0, sizeof(int), 10, pfile);
	fclose(pfile);
	pfile = NULL;

	pfile = fopen("text4.txt", "rb");         // "rb"為二進制形式讀取
	fread(arr1, sizeof(int), 10, pfile);
	for (size_t i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr1[i]);               // 結果: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
	}
	fclose(pfile);
	pfile = NULL;

}

由于是二進制讀寫 text4.txt 打開無法查看內容

在這里插入圖片描述

五 指定位置讀寫

通過fseek(偏移函式)改變讀寫位置

關鍵詞: fseek_偏移函式

用法: fseek(檔案指標,偏移量(以位元組為單位),初始位置)

初始位置預處理常量:

SEEK_CUR 1 當前位置

SEEK_END 2 檔案末尾

SEEK_SET 0 檔案開頭

void function5()
{
	FILE* pfile;
	char str[100] = {};
	if ((pfile = fopen("text5.txt", "r")) != NULL)
	{
		printf("檔案打開成功！\n");
	}
	else
	{
		printf("檔案打開失敗！\n");
	}
	// 正常讀取
	putchar(fgetc(pfile));
	putchar('\n');
/*
	C 庫函式 int fseek(FILE *stream, long int offset, int whence)
	設定流 stream 的檔案位置為給定的偏移 offset，
	引數 offset 意味著從給定的 whence 位置查找的位元組數，
	引數:
	stream -- 這是指向 FILE 物件的指標，該 FILE 物件標識了流，
	offset -- 這是相對 whence 的偏移量，以位元組為單位，
	whence -- 這是表示開始添加偏移 offset 的位置，它一般指定為下列常量之一：
	SEEK_SET 檔案的開頭
	SEEK_CUR 檔案指標的當前位置
	SEEK_END 檔案的末尾
	#define SEEK_CUR  1
	#define SEEK_END  2
	#define SEEK_SET  0
	回傳值:
	如果成功，則該函式回傳零，否則回傳非零值，
*/
    fseek(pfile, 2, SEEK_END); //使檔案指標指向指定位置
	fgets(str, 6, pfile);
/*
	C 庫函式 int ferror(FILE *stream) 測驗給定流 stream 的錯誤識別符號，
	引數:
	stream -- 這是指向 FILE 物件的指標，該 FILE 物件標識了流，
	回傳值:
	如果設定了與流關聯的錯誤識別符號，該函式回傳一個非零值，否則回傳一個零值，
*/
    if (ferror(pfile))
	{
		printf("檔案讀取失敗！\n");
	}
	else
	{
		printf("檔案讀取成功！\n");
	}
	// 列印讀取的內容
	puts(str);
/*
	描述
	C 庫函式 void clearerr(FILE *stream) 清除給定流 stream 的檔案結束和錯誤識別符號，
	引數
	stream -- 這是指向 FILE 物件的指標，該 FILE 物件標識了流，
	回傳值
	這不會失敗，且不會設定外部變數 errno，
	但是如果它檢測到它的引數不是一個有效的流，則回傳 -1，并設定 errno 為 EBADF，
*/
	clearerr(pfile); //清除讀取/寫入/ferror函式報錯后出現錯誤的錯誤標志
/*
	描述
	C 庫函式 void rewind(FILE *stream) 設定檔案位置為給定流 stream 的檔案的開頭，
	引數
	stream -- 這是指向 FILE 物件的指標，該 FILE 物件標識了流，
	回傳值
	該函式不回傳任何值，
*/
	rewind(pfile);//強制使檔案指標指向檔案開頭
/*
	描述
	C 庫函式 int feof(FILE *stream) 測驗給定流 stream 的檔案結束識別符號，
	引數
	stream -- 這是指向 FILE 物件的指標，該 FILE 物件標識了流，
	回傳值
	當設定了與流關聯的檔案結束識別符號時，該函式回傳一個非零值，否則回傳零，
*/
	while (!feof(pfile)) //feof函式判斷是否讀到檔案末尾
	{
		putchar(fgetc(pfile));
	}
	putchar('\n');
	if (fclose(pfile) == EOF)
	{
		printf("檔案關閉失敗！\n");
	}
	else
	{
		printf("檔案關閉成功！\n");
	}
}

完整代碼:

#include<stdio.h>

void function1();   //一. 單個字符讀寫
void function2();   //二. 字串的讀寫

int main() {
	printf("function1:\n");
	function1();
	printf("\nfunction2:\n");
	function2();
	printf("\nfunction3:\n");
	function3();
	printf("\nfunction4:\n");
	function4();
	printf("\nfunction5:\n");
	function5();
}

void function1() {
	// 1 定義變數: 檔案指標
	FILE* pfile = NULL;
	char ch = 0;

	// 2 打開檔案(檔案指標指向檔案地址) fopen引數: 檔案路徑,打開方式
	pfile = fopen("text1.txt", "r");   // r 為只讀 此處如果檔案不與代碼源檔案同路徑則填寫路徑

	// 3 讀取(檔案 ==> 程式)
	// 獲取一個字符 fgetc引數: 檔案
	ch = fgetc(pfile);

	// 4 在控制臺輸出讀取字符
	putchar(ch);
	printf("\nch = %c\n", ch);              // 結果 : i

	// 5 繼續向后讀取
	putchar(fgetc(pfile));
	printf("\n%c\n",fgetc(pfile));          // 結果 : a
	// ==> 只需要呼叫方法 會自動向后讀取

	// 6 關閉檔案(取消檔案指標地址指向)
	fclose(pfile);
	pfile = NULL;

	// 7 重新打開檔案
	pfile = fopen("text1.txt", "w");          //以寫的方式打開檔案;

	// 8 將單個字符寫入到檔案(程式 ==> 檔案)
	fputc('X',pfile);
	// ==> 會清除原來的資料 重新寫入
	fputc('Y',pfile);
	// ==> 第一次寫入到關閉之前 會自動依次寫入

	// 9 關閉檔案
	fclose(pfile);
	pfile = NULL;

}

void function2() {
	FILE * pfile = NULL;
	char str[20] = { };             //初始化字串陣列

	pfile = fopen("text2.txt","r"); //只讀方式打開檔案

	// 字串讀取函式(檔案 ==> 程式)
	// 引數:存盤目標,長度(byte),資源檔案
	fgets(str , 5 , pfile);
	puts(str);
	printf("%s\n",str);
	// ==> 此處只會出現4個字符 因為'\0'占據一個位置(\0為字串結束的標志)

	fclose(pfile);
    pfile = NULL;

	pfile = fopen("text2.txt", "a"); // a:追加

	char str1[10] = "hello";

	// 字串輸出函式(程式==>檔案)
	// 引數:資源,檔案
	fputs(str1, pfile);

	fclose(pfile);
    pfile = NULL;

}

// 三 格式化讀寫
void function3()
{
	FILE* pfile;
	int num0 = 100, num1 = 0;
	float f0 = 1.2f, f1 = 0.0f;
	char str0[10] = "123abc#", str1[10] = {};

	pfile = fopen("text3.txt", "w");

	// 程式==>檔案
	// 引數: 檔案,格式,obj
	fprintf(pfile, "%d,%f,%s", num0, f0, str0);

	fclose(pfile);
	pfile = NULL;

	pfile = fopen("text3.txt", "r");

	// 檔案==>程式
	fscanf(pfile, "%d,%f,%s", &num1, &f1, &str1);

	printf("%d , %f , %s\n", num1, f1, str1);

	fclose(pfile);
	pfile = NULL;
}

// 四 二進制形式讀寫
void function4()
{
	FILE* pfile = NULL;
	int arr0[10] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
	int arr1[10] = {};

	pfile = fopen("text4.txt", "wb");
	fwrite(arr0, sizeof(int), 10, pfile);
	fclose(pfile);
	pfile = NULL;

	pfile = fopen("text4.txt", "rb");
	fread(arr1, sizeof(int), 10, pfile);
	for (size_t i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr1[i]);
	}
	fclose(pfile);
	pfile = NULL;

}

// 指定位置讀寫
void function5()
{
	FILE* pfile;
	char str[100] = {};
	if ((pfile = fopen("text5.txt", "r")) != NULL)
	{
		printf("檔案打開成功！\n");
	}
	else
	{
		printf("檔案打開失敗！\n");
	}
	// 正常讀取
	putchar(fgetc(pfile));
	putchar('\n');
	/*
	C 庫函式 int fseek(FILE *stream, long int offset, int whence)
	設定流 stream 的檔案位置為給定的偏移 offset，
	引數 offset 意味著從給定的 whence 位置查找的位元組數，
	引數:
	stream -- 這是指向 FILE 物件的指標，該 FILE 物件標識了流，
	offset -- 這是相對 whence 的偏移量，以位元組為單位，
	whence -- 這是表示開始添加偏移 offset 的位置，它一般指定為下列常量之一：
	SEEK_SET 檔案的開頭
	SEEK_CUR 檔案指標的當前位置
	SEEK_END 檔案的末尾
	#define SEEK_CUR  1
	#define SEEK_END  2
	#define SEEK_SET  0
	回傳值:
	如果成功，則該函式回傳零，否則回傳非零值，
	*/
	fseek(pfile, 2, SEEK_END); //使檔案指標指向指定位置
	fgets(str, 6, pfile);
	/*
	C 庫函式 int ferror(FILE *stream) 測驗給定流 stream 的錯誤識別符號，
	引數:
	stream -- 這是指向 FILE 物件的指標，該 FILE 物件標識了流，
	回傳值:
	如果設定了與流關聯的錯誤識別符號，該函式回傳一個非零值，否則回傳一個零值，
	*/
	if (ferror(pfile))
	{
		printf("檔案讀取失敗！\n");
	}
	else
	{
		printf("檔案讀取成功！\n");
	}
	// 列印讀取的內容
	puts(str);
	/*
	描述
	C 庫函式 void clearerr(FILE *stream) 清除給定流 stream 的檔案結束和錯誤識別符號，
	引數
	stream -- 這是指向 FILE 物件的指標，該 FILE 物件標識了流，
	回傳值
	這不會失敗，且不會設定外部變數 errno，
	但是如果它檢測到它的引數不是一個有效的流，則回傳 -1，并設定 errno 為 EBADF，
	*/
	clearerr(pfile); //清除讀取/寫入/ferror函式報錯后出現錯誤的錯誤標志
	/*
	描述
	C 庫函式 void rewind(FILE *stream) 設定檔案位置為給定流 stream 的檔案的開頭，
	引數
	stream -- 這是指向 FILE 物件的指標，該 FILE 物件標識了流，
	回傳值
	該函式不回傳任何值，
	*/
	rewind(pfile);//強制使檔案指標指向檔案開頭
	/*
	描述
	C 庫函式 int feof(FILE *stream) 測驗給定流 stream 的檔案結束識別符號，
	引數
	stream -- 這是指向 FILE 物件的指標，該 FILE 物件標識了流，
	回傳值
	當設定了與流關聯的檔案結束識別符號時，該函式回傳一個非零值，否則回傳零，
	*/
	while (!feof(pfile)) //feof函式判斷是否讀到檔案末尾
	{
		putchar(fgetc(pfile));
	}
	putchar('\n');
	if (fclose(pfile) == EOF)
	{
		printf("檔案關閉失敗！\n");
	}
	else
	{
		printf("檔案關閉成功！\n");
	}
}

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