C/C++基礎程式設計班

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1 C/C++ 基礎程式設計 結構 檔案處理 (Structure, File) 講師 : 張傑帆 CSIE, NTU 人這輩子沒辦法做太多事, 所以每一件事情都要做到精采絕倫 In your life you only get to do so many things. Right now we ve chosen to do this. So let s make it great. -Steve Jobs

2 課程大綱 結構 檔案概論 作業

3 思考一下 如果你想用程式存一個人的姓名 身高 體重你會怎麼寫? #include <stdio.h> int main() char name[80]; int height; int weight; scanf("%s",&name); scanf("%d",&height); scanf("%d",&weight);

4 思考一下 那 2 個人呢? #include <stdio.h> int main() char p1name[80]; int p1height; int p1weight; char p2name[80]; int p2height; int p2weight; scanf("%s",&p1name); scanf("%d",&p1height); scanf("%d",&p1weight); scanf("%s",&p2name); scanf("%d",&p2height); scanf("%d",&p2weight);

5 思考一下 那 10 個人呢? 因此我們需要更方便管理的變數來儲存資料 : 結構化資料 #include <stdio.h> int main() char p1name[80]; int p1height; int p1weight; char p2name[80]; int p2height; int p2weight;

6 思考一下 那 10 個人呢? 如果用陣列來存 因此我們需要更方便管理的變數來儲存資料 : 結構化資料 #include <stdio.h> int main() char name[10][80]; int height[10]; int weight[10]; int score[10]; // 十家店評分, 與人無關

7 結構 (structure) 通常一個簡單之變數或陣列不足以用來儲存複雜之記錄 我們用過了 int, float, double, 也可以使用陣列, 若如果我們想要讓一個變數擁有許多不同的形態呢? C 語言中有結構體之架構, 允許使用者宣告資料實體將不同形式之元素儲存一起 結構是一種由程式設計師自訂之資料型態

8 結構的定義 定義一個結構之語法 struct 結構名稱標籤 資料型態資料變數成員 1; 資料型態資料變數成員 2; ; 結構的標籤名稱 (tag) struct Person char name[80]; int height; int weight; ; 可看成是一個程式設計師自訂的新型態 結構的成員 (member) 其資料型態可以使用 int, float 及 char 也可用陣列與指標或是另外一個結構

9 結構 範例 : struct Person char name[80]; int height; int weight; ; struct Person p; // 這行在 main 裡面 P struct Person: 88 bytes name[ 0] name[ 1] name[7 9] height weight 80 bytes int : 4 bytes int : 4 bytes

10 結構的宣告與使用 宣告一個結構實體之語法 struct 結構名稱標籤結構實體名稱 ; struct 結構名稱標籤結構實體名稱 = 初始值 1, 初始值 2, ; 結構中成員的使用之語法 結構實體之成員的直接存取 結構實體. 成員名稱 結構指標之成員的直接存取 struct Person p1 = John, 180, 75; p1.height = 180; p1.weight = 75; 結構指標 -> 成員名稱 = (* 結構指標 ). 成員名稱 struct Person p1; struct Person *p2; p2 = &p1; p2->height = 180; (*p2).weight = 75;

11 結構 在 C 語言中, 有提供一個比較好的方法來自己定義出一群變數的組合 #include <stdio.h> struct Person char name[80]; int height; int weight; ; int main() struct Person p1; struct Person p2; scanf("%s",&p1.name); scanf("%d",&p1.height); scanf("%d",&p1.weight); printf("name:%s\nheight:%d cm\nweight:%d kg\n",p1.name,p1.height,p1.weight); scanf("%s",&p2.name); scanf("%d",&p2.height); scanf("%d",&p2.weight); printf("name:%s\nheight:%d cm\nweight:%d kg\n",p2.name,p2.height,p2.weight);

12 結構的指標 範例 : 使用結構指標存取另一個結構的資料 #include <stdio.h> struct Person char name[80]; int height; int weight; ; int main() struct Person p1; struct Person *p2; p2 = &p1; gets(p2->name); scanf("%d",&p2->height); scanf("%d",&p2->weight);

13 結構陣列 結構也可宣告成陣列, 方便做重覆控制 #include <stdio.h> #define PEOPLE 2 struct Person char name[80]; int height; int weight; ; int main() struct Person p[people]; int i; for (i=0; i < PEOPLE; i++ ) scanf("%s", &p[i].name ); scanf("%d", &p[i].height ); scanf("%d", &p[i].weight ); printf("name:%s\nheight:%d\nweight:%d\n", p[i].name, p[i].height, p[i].weight);

14 typedef typedef 可以把所有 C 語言中的型態改用程式設計師自己取的名字來取代 #include <stdio.h> typedef unsigned char UINT8; typedef unsigned short UINT16; typedef unsigned long UINT32; int main() UINT8 a=1; UINT16 b=2; UINT32 c=3;

15 typedef 用 typedef 來自訂一個型態, 常用在結構上 #include <stdio.h> #define PEOPLE 2 struct _Person char name[80]; int height; int weight; ; typedef struct _Person Person; int main() Person p[people]; int i; for (i=0; i < PEOPLE; i++ ) scanf("%s", &p[i].name ); scanf("%d", &p[i].height); scanf("%d", &p[i].weight ); printf("name:%s\nheight:%d\nweight:%d\n", p[i].name, p[i].height, p[i].weight);

16 小練習 請寫一程式可以連續儲存 3 名公司職員的姓名 電話與職員編號, 並可依職員編號查尋 struct Employee char Name[20]; char Phone[11]; int Id; ;

17 課程大綱 結構 檔案概論 作業

18 檔案處理 從檔案讀進資料或將結果存入檔案之中 fscanf 從檔案讀進資料 fprintf 將結果存入檔案

19 檔案處理 範例 : 從 input.txt 讀一字串到 str, 再把字串從 str 寫到 output.txt #include <stdio.h> int main() FILE *in, *out; char str[80]; in = fopen("input.txt", "r"); fscanf(in, "%s", &str); fclose(in); //in, out 為檔案指標 // 開啟 input.txt // 讀檔 // 關閉 input.txt out = fopen("output.txt", "w"); // 開啟 output.txt fprintf(out, "%s", str); // 寫 fclose(out); // 關閉 output.txt

20 fopen(): 開檔 檔案使用前需要先開啟, 開檔結果需要檔案指標 FILE 紀錄相關資訊, 之後即可使用該指標讀寫檔 使用格式 : 檔案指標 = fopen( 檔名, 模式 ); 檔名 : 檔案指標, 指的是欲開啟的檔案名稱 模式 : 檔案使用模式, 指的是檔案被開啟之後, 它的使用方式 模式 r 開啟一個文字檔 (text), 供程式讀取 "w" 開啟一個文字檔 (text), 供程式將資料寫入此檔案內 如果磁碟內不包含這個檔案, 則系統會自行建立這個檔案 如果磁碟內包含這個檔案, 則此檔案內容會被覆蓋而消失 "a" 開啟一個文字檔 (text), 供程式將資料寫入此檔案的末端 如果此檔案不存在, 則系統會自行建立此檔案 "rb" 開啟一個二元檔 (binary), 供程式讀取 "wb" 開啟一個二元檔, 供程式將資料寫入此檔案內 如果磁碟內不包含這個檔案, 則系統會自行建立這個檔案 如果磁碟內包含這個檔案, 此檔案內容會被蓋過而消失 "ab" 開啟一個二元檔 (binary), 供程式將資料寫入此檔案末端, 如果此檔案不存在, 則系統會自行建立此檔案

21 判斷檔案開啟是否正確 使用 fopen 若開檔失敗, 會回傳一個 NULL 結果 常用來判斷檔案是否存在! #include <stdio.h> int main() FILE *in, *out; char str[80]; in = fopen("input.txt", "r"); if(in == NULL) printf("failed to open file!\n"); out = fopen("output.txt", "w"); fscanf(in, "%s", &str); fprintf(out, "%s", str); fclose(in); fclose(out);

22 相對路徑與絕對路徑 相對路徑 相對於現在目錄的路徑表示法, 因此 相對路徑 所指到的檔案或目錄, 會隨著現執行的這支程式所在目錄的不同而改變 假設當前程式所在目錄於 E:\test\file 22./ 表示當前路徑, 相當於 E:\test\file../ 表示當前路徑的上一級路徑, 相當於 E:\test data 表示當前路徑下一級路徑的 data 資料夾中, 相當於 E:\test\file\data

23 相對路徑與絕對路徑 絕對路徑 指的是一個絕對的位置, 並不會隨著現在執行的程式所在目錄的改變而改變 EX: E:\test E:\test\file E:\test\file\data

24 fprintf(): 寫檔 將資料, 以格式化方式寫入某檔案內 使用格式 : fprintf( 檔案指標," 格式化輸出內容 ", 參數 1, 參數 2,... 參數 n); 格式化輸出內容 : 可加入列印格式 控制字元 修飾子 參數 : 為對應格式之變數 此格式化輸出內容與參數的使用, 格式和 printf( ) 使用格式相同

25 fclose(): 關檔 用於關閉檔案, 如果 fclose( ) 執行失敗, 它的傳回值是非零值 使用格式 : fclose( 檔案指標 ); 在 C 語言中關閉檔案主要有三個目的 : 檔案在關閉前會將檔案緩衝區資料寫入磁碟檔案內, 否則檔案緩衝區資料會遺失 ( 因為磁碟 IO 會比較慢, 所以需要緩衝區 ) 使用相同的檔案指標時, 檔案換個模式開啟時 ( 例 : 先寫後讀 ) 解除已開啟檔案的鎖定狀態

26 int main() FILE *output; int i; output=fopen("test.txt", "w"); for (i=0; i<10; i++ ) fprintf( output, "%d\n",i); //fflush(output); fclose(output); 關檔時檔案才真正寫入 通常, 在呼叫 fclose 之前, 檔案的內容不會真正的被寫到磁碟機上 若要強迫馬上寫入, 可以呼叫 fflush(file *) 來做到 #include <stdio.h> #include <stdlib.h>

27 fprintf(): 寫檔 範例 : 將陣列個數與內容寫入指定名稱之檔案 #include <stdio.h> int main() FILE *file; int a[5] = 10, 20, 30, 40, 50; char str[80]; int i, n=5; // 開檔 printf("input file name: "); scanf("%s", &str); file = fopen(str, "w"); // 寫檔 fprintf(file, "%d\n", n); for(i=0; i<n; i++) fprintf(file, "%d ", a[i]); // 關檔 fclose(file);

28 fscanf(): 讀檔 從某個檔案讀取資料 使用格式 : fscanf( 檔案指標, " 格式化輸入內容 ", & 參數 1, & 參數 2,...& 參數 n); 格式化輸入內容 : 可加入列印格式 控制字元 修飾子 參數 : 對應格式之變數 此格式化輸入內容與參數的使用, 格式和 scanf( ) 使用格式相同

29 fscanf(): 讀檔 範例 : 將指定名稱之檔案的陣列個數與內容讀出並印到螢幕上 #include <stdio.h> int main() FILE *file; int a[100]; char str[80]; int i, n; // 開檔 printf("input file name: "); scanf("%s", &str); file = fopen(str, "r"); if(file == NULL) printf("open file fail!\n"); // 讀檔 fscanf(file, "%d", &n); for(i=0; i<n; i++) fscanf(file, "%d ", &a[i]); // 輸出 printf("%d\n", n); for(i=0; i<n; i++) printf("%d ", a[i]); printf("\n"); // 關檔 fclose(file);

30 小練習 請將上述讀檔與寫檔的例子修改成浮點數版 ( 小數點 ) 30

31 判斷檔案是否結束 feof( 檔案指標 ); 範例 : 寫作一個讀檔程式將檔案內容印到螢幕上 #include <stdio.h> int main() FILE *input; char str[80]; char ch; scanf("%s", &str); input=fopen(str,"r"); if ( input==null ) printf("open input.txt fail!\n"); while(1) fscanf(input, "%c", &ch); if( feof(input) ) break; printf("%c", ch);

32 課程大綱 結構 檔案概論 作業

33 作業 製作一個通訊錄程式 功能 輸入 i 可輸入姓名, 電話, 輸入 l 印出目前輸入所有人員之內容 輸入 s 輸入檔名, 將所有人員之內容存入檔案 輸入 o 輸入檔名, 將所有人員之內容從檔案讀出 輸入 q 離開程式 輸入之人數上限為 50 人 輸入格式 輸入輸出介面與下面範例相同, 檔案格式不拘 參考範例 :

34 延申閱讀 union 共同空間 enum 列舉型態 讀寫 CSV 檔 二進位檔 fwrite() fread() 隨機存取 fseek() 使用 fscanf() 函數 fprintf() 函數, 可以進行固定條件的資料流輸出 輸入 使用 fgets() 函數 fputs() 函數, 可以進行單行的資料流輸出 輸入 使用 fgetc() 函數 putc() 函數, 可以進行單一字元的資料流輸出 輸入 使用 fopen() 函數 fclose() 函數, 可以進行檔案的開啟 關閉 使用 fread() 函數 fwrite() 函數, 可以進行指定資料大小的輸出 輸入 使用 fseek() 函數, 可以移動檔案位置