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          這篇文章主要是介紹一些在復習C語言的過程中筆者個人認為比較重點的地方,較好的掌握這些重點會使對C的運用更加得心應手。此外會包括一些細節、易錯的地方。涉及的主要內容包括:變量的作用域和存儲類別、函數、數組、字符串、指針、文件、鏈表等。一些最基本的概念在此就不多作解釋了,僅希望能有只言片語給同是C語言初學者的學習和上機過程提供一點點的幫助。

          變量作用域和存儲類別:

          了解了基本的變量類型后,我們要進一步了解它的存儲類別和變量作用域問題。

          c 語言難點分析整理
          原創:imy 2003年9月10日

          變量類別子類別
          局部變量靜態變量(離開函數,變量值仍保留)
          自動變量
          寄存器變量
          全局變量靜態變量(只能在本文件中用)
          非靜態變量(允許其他文件使用)

          換一個角度

          變量類別子類別
          靜態存儲變量靜態局部變量(函數)
          靜態全局變量(本文件)
          非靜態全局/外部變量(其他文件引用)
          動態存儲變量自動變量
          寄存器變量
          形式參數

          extern型的存儲變量在處理多文件問題時常能用到,在一個文件中定義extern型的變量即說明這個變量用的是其他文件的。順便說一下,筆者在做課設時遇到out of memory的錯誤,于是改成做多文件,再把它include進來(注意自己寫的*.h要用“”不用<>),能起到一定的效用。static型的在讀程序寫結果的試題中是個考點。多數時候整個程序會出現多個定義的變量在不同的函數中,考查在不同位置同一變量的值是多少。主要是遵循一個原則,只要本函數內沒有定義的變量就用全局變量(而不是main里的),全局變量和局部變量重名時局部變量起作用,當然還要注意靜態與自動變量的區別。

          函數:

          對于函數最基本的理解是從那個叫main的單詞開始的,一開始總會覺得把語句一并寫在main里不是挺好的么,為什么偏擇出去。其實這是因為對函數還不夠熟練,否則函數的運用會給我們編程帶來極大的便利。我們要知道函數的返回值類型,參數的類型,以及調用函數時的形式。事先的函數說明也能起到一個提醒的好作用。所謂形參和實參,即在調用函數時寫在括號里的就是實參,函數本身用的就是形參,在畫流程圖時用平行四邊形表示傳參。

          函數的另一個應用例子就是遞歸了,筆者開始比較頭疼的問題,反應總是比較遲鈍,按照老師的方法,把遞歸的過程耐心準確的逐級畫出來,學習的效果還是比較好的,會覺得這種遞歸的運用是挺巧的,事實上,著名的八皇后、漢諾塔等問題都用到了遞歸。

          例子:
          long fun(int n)
          {
          long s;
          if(n==1||n==2) s=2;
          ???else s=n-fun(n-1);
          return s;
          }
          main()
          {
          printf("%ld",fun(4));
          }

          數組:

          分為一維數組和多維數組,其存儲方式畫為表格的話就會一目了然,其實就是把相同類型的變量有序的放在一起。因此,在處理比較多的數據時(這也是大多數的情況)數組的應用范圍是非常廣的。

          具體的實際應用不便舉例,而且絕大多數是與指針相結合的,筆者個人認為學習數組在更大程度上是為學習指針做一個鋪墊。作為基礎的基礎要明白幾種基本操作:即數組賦值、打印、排序(冒泡排序法和選擇排序法)、查找。這些都不可避免的用到循環,如果覺得反應不過來,可以先一點點的把循環展開,就會越來越熟悉,以后自己編寫一個功能的時候就會先找出內在規律,較好的運用了。另外數組做參數時,一維的[]里可以是空的,二維的第一個[]里可以是空的但是第二個[]中必須規定大小。

          冒泡法排序函數:
          void bubble(inta[],int n)
          {
          int i,j,k;
          for(i=1,i<n;i++)
          ???for(j=0;j<n-i-1;j++)
          ???if(a[j]>a[j+1])
          ??? {
          ? ? k=a[j];
          ???????a[j]=a[j+1];
          ???????a[j+1]=k;
          ???????}

          }

          選擇法排序函數:
          void sort(inta[],int n)
          {
          int i,j,k,t;
          for(i=0,i<n-1;i++)
          ???{
          ???k=i;
          ???for(j=i+1;j<n;j++)
          ??????if(a[k]<a[j]) k=j;
          ??????if(k!=i)
          ?????????{
          ?????????t=a[i];
          ?????????a[i]=a[k];
          ?????????a[k]=t;
          ?????????}
          ???}
          }

          折半查找函數(原數組有序):
          void search(inta[],int n,int x)
          {
          int left=0,right=n-1,mid,flag=0;
          while((flag==0)&&(left<=right))
          ???{
          ???mid=(left+right)/2;
          ???if(x==a[mid])
          ??????{
          ??????printf("%d%d",x,mid);
          ??????flag =1;
          ??????}
          ??????elseif(x<a[mid]) right=mid-1;
          ???????????????????elseleft=mid+1;
          ???}
          }

          相關常用的算法還有判斷回文,求階乘,Fibanacci數列,任意進制轉換,楊輝三角形計算等等

          字符串:

          字符串其實就是一個數組(指針),在scanf的輸入列中是不需要在前面加“&”符號的,因為字符數組名本身即代表地址。值得注意的是字符串末尾的‘\0’,如果沒有的話,字符串很有可能會不正常的打印。另外就是字符串的定義和賦值問題了,筆者有一次的比較綜合的上機作業就是字符串打印老是亂碼,上上下下找了一圈問題,最后發現是因為

          char *name;

          而不是

          char name[10];

          前者沒有說明指向哪兒,更沒有確定大小,導致了亂碼的錯誤,印象挺深刻的。

          另外,字符串的賦值也是需要注意的,如果是用字符指針的話,既可以定義的時候賦初值,即

          char *a="Abcdefg";

          也可以在賦值語句中賦值,即

          char *a;
          a="Abcdefg";

          但如果是用字符數組的話,就只能在定義時整體賦初值,即char a[5]={"abcd"};而不能在賦值語句中整體賦值。

          常用字符串函數列表如下,要會自己實現:

          函數作用函數調用形式備注
          字符串拷貝函數strcpy(char*,char *)后者拷貝到前者
          字符串追加函數strcat(char*,char *)后者追加到前者后,返回前者,因此前者空間要足夠大
          字符串比較函數strcmp(char*,char *)前者等于、小于、大于后者時,返回0、正值、負值。注意,不是比較長度,是比較字符ASCII碼的大小,可用于按姓名字母排序等。
          字符串長度strlen(char *)返回字符串的長度,不包括'\0'.轉義字符算一個字符。
          字符串型->整型atoi(char *)
          整型->字符串型itoa(int,char *,int)做課設時挺有用的
          sprintf(char *,格式化輸入)賦給字符串,而不打印出來。課設時用也比較方便

          注:對字符串是不允許做==或!=的運算的,只能用字符串比較函數

          指針:

          指針可以說是C語言中最關鍵的地方了,其實這個“指針”的名字對于這個概念的理解是十分形象的。首先要知道,指針變量的值(即指針變量中存放的值)是指針(即地址)。指針變量定義形式中:基本類型 *指針變量名 中的“*”代表的是這是一個指向該基本類型的指針變量,而不是內容的意思。在以后使用的時候,如*ptr=a時,“*”才表示ptr所指向的地址里放的內容是a。

          指針比較典型又簡單的一應用例子是兩數互換,看下面的程序,

          swap(intc,intd)
          {
          int t;
          t=c;
          c=d;
          d=t;
          }
          main()
          {
          int a=2,b=3;
          swap(a,b);
          printf(“%d,%d”,a,b);
          }

          這是不能實現a和b的數值互換的,實際上只是形參在這個函數中換來換去,對實參沒什么影響。現在,用指針類型的數據做為參數的話,更改如下:

          swap(#3333FF *p1,int *p2)
          {
          int t;
          t=*p1;
          *p1=*p2;
          *p2=t;
          }
          main()
          {
          int a=2,b=3;
          int *ptr1,*ptr2;
          ptr1=&a;
          ptr2=&b;
          swap(prt1,ptr2);
          printf(“%d,%d”,a,b);
          }

          這樣在swap中就把p1,p2 的內容給換了,即把a,b的值互換了。

          指針可以執行增、減運算,結合++運算符的法則,我們可以看到:

          *++s

          取指針變量加1以后的內容

          *s++取指針變量所指內容后s再加1
          (*s)++指針變量指的內容加1

          指針和數組實際上幾乎是一樣的,數組名可以看成是一個常量指針,一維數組中ptr=&b[0]則下面的表示法是等價的:

          a[3]等價于*(a+3)
          ptr[3]等價于*(ptr+3)

          下面看一個用指針來自己實現atoi(字符串型->整型)函數:

          int atoi(char *s)
          {
          int sign=1,m=0;
          if(*s=='+'||*s=='-') /*判斷是否有符號*/
          sign=(*s++=='+')?1:-1;/*用到三目運算符*/
          while(*s!='\0') /*對每一個字符進行操作*/
          ???{
          ???m=m*10+(*s-'0');
          ???s++;
          /*指向下一個字符*/
          ???}
          return m*sign;
          }

          指向多維數組的指針變量也是一個比較廣泛的運用。例如數組a[3][4],a代表的實際是整個二維數組的首地址,即第0行的首地址,也就是一個指針變量。而a+1就不是簡單的在數值上加上1了,它代表的不是a[0][1],而是第1行的首地址,&a[1][0]。

          指針變量常用的用途還有把指針作為參數傳遞給其他函數,即指向函數的指針
          看下面的幾行代碼:

          void Input(ST *);
          void Output(ST *);
          void Bubble(ST *);
          void Find(ST *);
          void Failure(ST *);
          /*函數聲明:這五個函數都是以一個指向ST型(事先定義過)結構的指針變量作為參數,無返回值。*/

          void(*process[5])(ST *)={Input,Output,Bubble,Find,Failure};
          /*process被調用時提供5種功能不同的函數共選擇(指向函數的指針數組)*/

          printf("\nChoose:\n?");
          scanf("%d",&choice);
          if(choice>=0&&choice<=4)
          (*process[choice])(a); /*調用相應的函數實現不同功能*;/

          總之,指針的應用是非常靈活和廣泛的,不是三言兩語能說完的,上面幾個小例子只是個引子,實際編程中,會逐漸發現運用指針所能帶來的便利和高效率。

          文件:

          函數調用形式說明
          fopen("路徑","打開方式")打開文件
          fclose(FILE *)防止之后被誤用
          fgetc(FILE *)從文件中讀取一個字符
          fputc(ch,FILE *)把ch代表的字符寫入這個文件里
          fgets(FILE *)從文件中讀取一行
          fputs(FILE *)把一行寫入文件中
          fprintf(FILE *,"格式字符串",輸出表列)把數據寫入文件
          fscanf(FILE *,"格式字符串",輸入表列)從文件中讀取
          fwrite(地址,sizeof(),n,FILE *)把地址中n個sizeof大的數據寫入文件里
          fread(地址,sizeof(),n,FILE *)把文件中n個sizeof大的數據讀到地址里
          rewind(FILE *)把文件指針撥回到文件頭
          fseek(FILE *,x,0/1/2)移動文件指針。第二個參數是位移量,0代表從頭移,1代表從當前位置移,2代表從文件尾移。
          feof(FILE *)判斷是否到了文件末尾

          文件打開方式說明
          r打開只能讀的文件
          w建立供寫入的文件,如果已存在就抹去原有數據
          a打開或建立一個把數據追加到文件尾的文件
          r+打開用于更新數據的文件
          w+建立用于更新數據的文件,如果已存在就抹去原有數據
          a+打開或建立用于更新數據的文件,數據追加到文件尾

          注:以上用于文本文件的操作,如果是二進制文件就在上述字母后加“b”。

          我們用文件最大的目的就是能讓數據保存下來。因此在要用文件中數據的時候,就是要把數據讀到一個結構(一般保存數據多用結構,便于管理)中去,再對結構進行操作即可。例如,文件aa.data中存儲的是30個學生的成績等信息,要遍歷這些信息,對其進行成績輸出、排序、查找等工作時,我們就把這些信息先讀入到一個結構數組中,再對這個數組進行操作。如下例:

          #include<stdio.h>
          #include<stdlib.h>
          #define N 30

          typedef struct student /*定義儲存學生成績信息的數組*/
          {
          char *name;
          int chinese;
          int maths;
          int phy;
          int total;
          }ST;

          main()
          {
          ST a[N]; /*存儲N個學生信息的數組*/
          FILE *fp;
          void(*process[3])(ST *)={Output,Bubble,Find}; /*實現相關功能的三個函數*/
          int choice,i=0;
          Show();
          printf("\nChoose:\n?");
          scanf("%d",&choice);
          while(choice>=0&&choice<=2)
          ???{
          ???fp=fopen("aa.dat","rb");
          ???for(i=0;i<N;i++)
          ??????fread(&a[i],sizeof(ST),1,fp);/*把文件中儲存的信息逐個讀到數組中去*/
          ???fclose(fp);
          ???(*process[choice])(a); /*前面提到的指向函數的指針,選擇操作*/
          ???printf("\n");
          ???Show();
          ???printf("\n?");
          ???scanf("%d",&choice);
          ???}
          }

          void Show()
          {
          printf("\n****Choices:****\n0.Display the data form\n1.Bubble it according to the total score\n2.Search\n3.Quit!\n");
          }

          void Output(ST *a) /*將文件中存儲的信息逐個輸出*/
          {
          int i,t=0;
          printf("Name Chinese Maths Physics Total\n");
          for(i=0;i<N;i++)
          ???{
          ???t=a[i].chinese+a[i].maths+a[i].phy;
          ???a[i].total=t;
          ???printf("%4s%8d%8d%8d%8d\n",a[i].name,a[i].chinese,a[i].maths,a[i].phy,a[i].total);
          ???}
          }

          void Bubble(ST *a)/*對數組進行排序,并輸出結果*/
          {
          int i,pass;
          ST m;
          for(pass=0;pass<N-1;pass++)
          ???for(i=0;i<N-1;i++)
          ??????if(a[i].total<a[i+1].total)
          ?????????{
          ?????????m=a[i]; /*結構互換*/
          ?????????a[i]=a[i+1];
          ?????????a[i+1]=m;
          ?????????}
          Output(a);
          }

          void Find(ST *a)
          {
          int i,t=1;
          char m[20];
          printf("\nEnter the name you want:");
          scanf("%s",m);
          for(i=0;i<N;i++)
          ???if(!strcmp(m,a[i].name))/*根據姓名匹配情況輸出查找結果*/
          ???{
          ???printf("\nThe result is:\n%s, Chinese:%d, Maths:%d, ????Physics:%d,Total:%d\n",m,a[i].chinese,a[i].maths,a[i].phy,a[i].total);
          ???t=0;
          ???}
          if(t)
          ???printf("\nThe name is not in the list!\n");
          }

          鏈表:
          鏈表是C語言中另外一個難點。牽扯到結點、動態分配空間等等。用結構作為鏈表的結點是非常適合的,例如:

          struct node
          {
          int data;
          struct node *next;
          };

          其中next是指向自身所在結構類型的指針,這樣就可以把一個個結點相連,構成鏈表。

          鏈表結構的一大優勢就是動態分配存儲,不會像數組一樣必須在定義時確定大小,造成不必要的浪費。用malloc和free函數即可實現開辟和釋放存儲單元。其中,malloc的參數多用sizeof運算符計算得到。

          鏈表的基本操作有:正、反向建立鏈表;輸出鏈表;刪除鏈表中結點;在鏈表中插入結點等等,都是要熟練掌握的,初學者通過畫圖的方式能比較形象地理解建立、插入等實現的過程。

          typedef struct node
          {
          char data;
          struct node *next;
          }NODE; /*結點*/

          正向建立鏈表:
          NODE *create()
          {
          char ch='a';
          NODE *p,*h=NULL,*q=NULL;
          while(ch<'z')
          ???{
          ???p=(NODE *)malloc(sizeof(NODE)); /*強制類型轉換為指針*/
          ???p->data=ch;
          ???if(h==NULL) h=p;
          ??????elseq->next=p;
          ???ch++;
          ???q=p;
          ???}
          q->next=NULL; /*鏈表結束*/
          return h;
          }

          逆向建立:

          NODE *create()
          {
          char ch='a';
          NODE *p,*h=NULL;
          while(ch<='z')
          ???{
          ???p=(NODE *)malloc(sizeof(NODE));
          ???p->data=ch;
          ???p->next=h; /*不斷地把head往前挪*/
          ???h=p;
          ???ch++;
          ???}
          return h;
          }

          用遞歸實現鏈表逆序輸出:

          void output(NODE *h)
          {
          if(h!=NULL)
          ???{
          ???output(h->next);
          ???printf("%c",h->data);
          ???}
          }

          插入結點(已有升序的鏈表):

          NODE *insert(NODE *h,int x)
          {
          NODE *new,*front,*current=h;
          while(current!=NULL&&(current->data<x)) /*查找插入的位置*/
          ???{
          ???front=current;
          ???current=current->next;
          ???}
          new=(NODE *)malloc(sizeof(NODE));
          new->data=x;
          new->next=current;
          if(current==h) /*判斷是否是要插在表頭*/
          ???h=new;
          else front->next=new;
          return h;
          }

          刪除結點:

          NODE *delete(NODE *h,int x)
          {
          NODE *q,*p=h;
          while(p!=NULL&&(p->data!=x))
          ???{
          ???q=p;
          ???p=p->next;
          ???}
          if(p->data==x) /*找到了要刪的結點*/
          ???{
          ???if(p==h) /*判斷是否要刪表頭*/
          ???h=h->next;
          ??????elseq->next=p->next;
          ???free(p);
          /*釋放掉已刪掉的結點*/
          ???}
          return h;
          }

          經常有鏈表相關的程序填空題,做這樣的題要注意看下面提到的變量是否定義了,用到的變量是否賦初值了,是否有給分配空間的沒有分配空間,最后看看返回值是否正確。

          筆者水平有限,難免有疏漏、錯誤的地方,淺顯之處,還望指正見諒。上述內容僅是個提示作用,并不包括C語言的全部內容。

          posted on 2006-07-18 23:29 小力力力 閱讀(3864) 評論(0)  編輯  收藏 所屬分類: C/C++
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