c语言基础-第20章

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｝
　　程序第一行为宏定义，用宏名SSSV表示4个赋值语句，4　个形参分别为4个赋值符左部的变量。在宏调用时，把4　个语句展开并用实参代替形参。使计算结果送入实参之中。

文件包含　

　　文件包含是C预处理程序的另一个重要功能。文件包含命令行的一般形式为：　#include〃文件名〃　在前面我们已多次用此命令包含过库函数的头文件。例如：　
#include〃stdio。h〃
#include〃math。h〃　
文件包含命令的功能是把指定的文件插入该命令行位置取代该命令行，　从而把指定的文件和当前的源程序文件连成一个源文件。在程序设计中，文件包含是很有用的。　一个大的程序可以分为多个模块，由多个程序员分别编程。　有些公用的符号常量或宏定义等可单独组成一个文件，　在其它文件的开头用包含命令包含该文件即可使用。这样，可避免在每个文件开头都去书写那些公用量，　从而节省时间，并减少出错。

对文件包含命令还要说明以下几点：
1。　包含命令中的文件名可以用双引号括起来，也可以用尖括号括起来。例如以下写法都是允许的：　#include〃stdio。h〃　#include　但是这两种形式是有区别的：使用尖括号表示在包含文件目录中去查找（包含目录是由用户在设置环境时设置的），　而不在源文件目录去查找；　使用双引号则表示首先在当前的源文件目录中查找，若未找到才到包含目录中去查找。　用户编程时可根据自己文件所在的目录来选择某一种命令形式。

2。　一个include命令只能指定一个被包含文件，　若有多个文件要包含，则需用多个include命令。3。　文件包含允许嵌套，即在一个被包含的文件中又可以包含另一个文件。

条件编译

预处理程序提供了条件编译的功能。　可以按不同的条件去编译不同的程序部分，因而产生不同的目标代码文件。　这对于程序的移植和调试是很有用的。　条件编译有三种形式，下面分别介绍：
1。　第一种形式：　
#ifdef　标识符　
程序段1　
#else　
程序段2　
#endif　
它的功能是，如果标识符已被　#define命令定义过则对程序段1进行编译；否则对程序段2进行编译。如果没有程序段2（它为空），本格式中的#else可以没有，　即可以写为：　
#ifdef　标识符　
程序段　#endif　
#define　NUM　ok
main（）｛
struct　stu
｛
int　num；
char　*name；
char　sex；
float　score；
｝　*ps；
ps=（struct　stu*）malloc（sizeof（struct　stu））；
ps…》num=102；
ps…》name=〃Zhang　ping〃；
ps…》sex='M'；
ps…》score=62。5；
#ifdef　NUM
printf（〃Number=％dnScore=％fn〃；ps…》num；ps…》score）；
#else
printf（〃Name=％snSex=％cn〃；ps…》name；ps…》sex）；
#endif
free（ps）；
｝　
　　由于在程序的第16行插入了条件编译预处理命令，　因此要根据NUM是否被定义过来决定编译那一个printf语句。而在程序的第一行已对NUM作过宏定义，因此应对第一个printf语句作编译故运行结果是输出了学号和成绩。在程序的第一行宏定义中，定义NUM表示字符串OK，其实也可以为任何字符串，甚至不给出任何字符串，写为：　#define　NUM　也具有同样的意义。　只有取消程序的第一行才会去编译第二个printf语句。读者可上机试作。

2。　第二种形式：　
#ifndef　标识符　
程序段1　
#else　
程序段2　
#endif　
与第一种形式的区别是将“ifdef”改为“ifndef”。它的功能是，如果标识符未被#define命令定义过则对程序段1进行编译，　否则对程序段2进行编译。这与第一种形式的功能正相反。　

3。　第三种形式：　
#if　常量表达式　
程序段1　
#else　
程序段2　
#endif　
它的功能是，如常量表达式的值为真（非0），则对程序段1　进行编译，否则对程序段2进行编译。因此可以使程序在不同条件下，完成不同的功能
#define　R　1
main（）｛
float　c；r；s；
printf　（〃input　a　number：　〃）；
scanf（〃％f〃；&c）；
#if　R
r=3。14159*c*c；
printf（〃area　of　round　is：　％fn〃；r）；
#else
s=c*c；
printf（〃area　of　square　is：　％fn〃；s）；
#endif
｝
　　本例中采用了第三种形式的条件编译。在程序第一行宏定义中，定义R为1，因此在条件编译时，常量表达式的值为真，　故计算并输出圆面积。上面介绍的条件编译当然也可以用条件语句来实现。　但是用条件语句将会对整个源程序进行编译，生成的目标代码程序很长，而采用条件编译，则根据条件只编译其中的程序段1或程序段2，　生成的目标程序较短。如果条件选择的程序段很长，　采用条件编译的方法是十分必要的。

本章小结
1。　预处理功能是Ｃ语言特有的功能，它是在对源程序正式编译前由预处理程序完成的。程序员在程序中用预处理命令来调用这些功能。

2。　宏定义是用一个标识符来表示一个字符串，这个字符串可以是常量、变量或表达式。在宏调用中将用该字符串代换宏名。

3。　宏定义可以带有参数，宏调用时是以实参代换形参。而不是“值传送”。

4。　为了避免宏代换时发生错误，宏定义中的字符串应加括号，字符串中出现的形式参数两边也应加括号。

5。　文件包含是预处理的一个重要功能，它可用来把多个源文件连接成一个源文件进行编译，结果将生成一个目标文件。


6。　条件编译允许只编译源程序中满足条件的程序段，使生成的目标程序较短，从而减少了内存的开销并提高了程序的效率。

7。　使用预处理功能便于程序的修改、阅读、移植和调试，也便于实现模块化程序设计。

第十章：文件

文件

文件的基本概念
　　所谓“文件”是指一组相关数据的有序集合。　这个数据集有一个名称，叫做文件名。　实际上在前面的各章中我们已经多次使用了文件，例如源程序文件、目标文件、可执行文件、库文件　（头文件）等。文件通常是驻留在外部介质（如磁盘等）上的，　在使用时才调入内存中来。从不同的角度可对文件作不同的分类。从用户的角度看，文件可分为普通文件和设备文件两种。

　　普通文件是指驻留在磁盘或其它外部介质上的一个有序数据集，可以是源文件、目标文件、可执行程序；　也可以是一组待输入处理的原始数据，或者是一组输出的结果。对于源文件、目标文件、　可执行程序可以称作程序文件，对输入输出数据可称作数据文件。

　　设备文件是指与主机相联的各种外部设备，如显示器、打印机、键盘等。在操作系统中，把外部设备也看作是一个文件来进行管理，把它们的输入、输出等同于对磁盘文件的读和写。　通常把显示器定义为标准输出文件，　一般情况下在屏幕上显示有关信息就是向标准输出文件输出。如前面经常使用的printf；putchar　函数就是这类输出。键盘通常被指定标准的输入文件，　从键盘上输入就意味着从标准输入文件上输入数据。scanf；getchar函数就属于这类输入。　

　　从文件编码的方式来看，文件可分为ASCII码文件和二进制码文件两种。

　　ASCII文件也称为文本文件，这种文件在磁盘中存放时每个字符对应一个字节，用于存放对应的ASCII码。例如，数5678的存储形式为：
ASC码：　　00110101　00110110　00110111　00111000
　　　　　↓　　　　　↓　　　　↓　　　　↓
十进制码：　5　　　　　6　　　　7　　　　8　共占用4个字节。ASCII码文件可在屏幕上按字符显示，　例如源程序文件就是ASCII文件，用DOS命令TYPE可显示文件的内容。　由于是按字符显示，因此能读懂文件内容。

　　二进制文件是按二进制的编码方式来存放文件的。　例如，　数5678的存储形式为：　00010110　00101110只占二个字节。二进制文件虽然也可在屏幕上显示，　但其内容无法读懂。C系统在处理这些文件时，并不区分类型，都看成是字符流，按字节进行处理。　输入输出字符流的开始和结束只由程序控制而不受物理符号（如回车符）的控制。　因此也把这种文件称作“流式文件”。

　　本章讨论流式文件的打开、关闭、读、写、　定位等各种操作。文件指针在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。通过文件指针就可对它所指的文件进行各种操作。　定义说明文件指针的一般形式为：　FILE*　指针变量标识符；　其中FILE应为大写，它实际上是由系统定义的一个结构，　该结构中含有文件名、文件状态和文件当前位置等信息。　在编写源程序时不必关心FILE结构的细节。例如：FILE　*fp；　表示fp是指向FILE结构的指针变量，通过fp　即可找存放某个文件信息的结构变量，然后按结构变量提供的信息找到该文件，　实施对文件的操作。习惯上也笼统地把fp称为指向一个文件的指针。文件的打开与关闭文件在进行读写操作之前要先打开，使用完毕要关闭。　所谓打开文件，实际上是建立文件的各种有关信息，　并使文件指针指向该文件，以便进行其它操作。关闭文件则断开指针与文件之间的联系，也就禁止再对该文件进行操作。

　　在Ｃ语言中，文件操作都是由库函数来完成的。　在本章内将介绍主要的文件操作函数。

文件打开函数ｆｏｐｅｎ

　　fopen函数用来打开一个文件，其调用的一般形式为：　文件指针名=fopen（文件名，使用文件方式）　其中，“文件指针名”必须是被说明为FILE　类型的指针变量，“文件名”是被打开文件的文件名。　“使用文件方式”是指文件的类型和操作要求。“文件名”是字符串常量或字符串数组。例如：　
FILE　*fp；
fp=（〃file　a〃；〃r〃）；
其意义是在当前目录下打开文件file　a，　只允许进行“读”操作，并使fp指向该文件。
又如：
FILE　*fphzk
fphzk=（〃c：hzk16'；〃rb〃）
其意义是打开C驱动器磁盘的根目录下的文件hzk16，　这是一个二进制文件，只允许按二进制方式进行读操作。两个反斜线“　”中的第一个表示转义字符，第二个表示根目录。使用文件的方式共有12种，下面给出了它们的符号和意义。　
文件使用方式　　　　　　　　意　义
“rt”　　　　　　只读打开一个文本文件，只允许读数据　
“wt”　　　　　　只写打开或建立一个文本文件，只允许写数据
“at”　　　　　　追加打开一个文本文件，并在文件末尾写数据
“rb”　　　　　　只读打开一个二进制文件，只允许读数据
“wb”　　　　　　　只写打开或建立一个二进制文件，只允许写数据
“ab”　　　　　　　追加打开一个二进制文件，并在文件末尾写数据
“rt＋”　　　　　　读写打开一个文本文件，允许读和写
“wt＋”　　　　　　读写打开或建立一个文本文件，允许读写
“at＋”　　　　　　读写打开一个文本文件，允许读，或在文件末追加数　据
“rb＋”　　　　　　读写打开一个二进制文件，允许读和写　
“wb＋”　　　　　　读写打开或建立一个二进制文件，允许读和写
“ab＋”　　　　　　读写打开一个二进制文件，允许读，或在文件末追加数据

对于文件使用方式有以下几点说明：
1。　文件使用方式由r；w；a；t；b，＋六个字符拼成，各字符的含义是：
r（read）：　读
w（write）：　写
a（append）：　追加
t（text）：　文本文件，可省略不写
b（banary）：　二进制文件
＋：　读和写

2。　凡用“r”打开一个文件时，该文件必须已经存在，　且只能从该文件读出。

3。　用“w”打开的文件只能向该文件写入。　若打开的文件不存在，则以指定的文件名建立该文件，若打开的文件已经存在，则将该文件删去，重建一个新文件。

4。　若要向一个已存在的文件追加新的信息，只能用“a　”方式打开文件。但此时该文件必须是存在的，否则将会出错。

5。　在打开一个文件时，如果出错，fopen将返回一个空指针值NULL。在程序中可以用这一信息来判别是否完成打开文件的工作，并作相应的处理。因此常用以下程序段打开文件：
if（（fp=fopen（〃c：hzk16〃；〃rb〃）NULL）
｛
printf（〃nerror　on　open　c：hzk16　file！〃）；
getch（）；
exit（1）；
｝
　　这段程序的意义是，如果返回的指针为空，表示不能打开C盘根目录下的hzk16文件，则给出提示信息“error　on　open　c：　hzk16file！”，下一行getch（）的功能是从键盘输入一个字符，但不在屏幕上显示。在这里，该行的作用是等待，　只有当用户从键盘敲任一键时，程序才继续执行，　因此用户可利用这个等待时间阅读出错提示。敲键后执行exit（1）退出程序。

6。　把一个文本文件读入内存时，要将ASCII码转换成二进制码，　而把文件以文本方式写入磁盘时，也要把二进制码转换成ASCII码，因此文本文件的读写要花费较多的转换时间。对二进制文件的读写不存在这种转换。

7。　标准输入文件（键盘），标准输出文件（显示器　），标准出错输出（出错信息）是由系统打开的，可直接使用。文件关闭函数ｆｃｌｏｓｅ文件一旦使用完毕，应用关闭文件函数把文件关闭，　以避免文件的数据丢失等错误。

fclose函数

调用的一般形式是：　fclose（文件指针）；　例如：
fclose（fp）；　正常完成关闭文件操作时，fclose函数返回值为0。如返回非零值则表示有错误发生。文件的读写对文件的读和写是最常用的文件操作。　

在Ｃ语言中提供了多种文件读写的函数：　
·字符读写函数　：fgetc和fputc
·字符串读写函数：fgets和fputs
·数据块读写函数：freed和fwrite
·格式化读写函数：fscanf和fprinf

　　下面分别予以介绍。使用以上函数都要求包含头文件stdio。h。字符读写函数ｆｇｅｔｃ和ｆｐｕｔｃ字符读写函数是以字符（字节）为单位的读写函数。　每次可从文件读出或向文件写入一个字符。

一、读字符函数fgetc

　　fgetc函数的功能是从指定的文件中读一个字符，函数调用的形式为：　字符变量=fgetc（文件指针）；　例如：ch=fgetc（fp）；其意义是从打开的文件fp中读取一个字符并送入ch中。

　　对于fgetc函数的使用有以下几点说明：
1。　在fgetc函数调用中，读取的文件必须是以读或读写方式打开的。

2。　读取字符的结果也可以不向字符变量赋值，例如：fgetc（fp）；但是读出的字符不能保存。

3。　在文件内部有一个位置指针。用来指向文件的当前读写字节。在文件打开时，该指针总是指向文件的第一个字节。使用fgetc　函数后，　该位置指针将向后移动一个字节。　因此可连续多次使用fgetc函数，读取多个字符。　应注意文件指针和文件内部的位置指针不是一回事。文件指针是指向整个文件的，须在程序中定义说明，只要不重新赋值，文件指针的值是不变的。文件内部的位置指针用以指示文件内部的当前读写位置，每读写一次，该指针均向后移动，它不需在程序中定义说明，而是由系统自动设置的。

＇例10。1＇读入文件e10…1。c，在屏幕上输出。
#include
main（）
｛
FILE　*fp；
char　ch；
if（（fp=fopen（〃e1