引入

前面我们学习了 C 语言的部分知识，我们知道要用计算机解决一个问题大致分为一下几个步骤：

• 具体问题 抽象出 数学模型
• 设计一个算法，解该数学模型
• 编写一个程序
• 调试程序，直到解决问题

那么第一步，找到数学模型，就是解决此问题的关键，我们从模型中找到操作对象，然后找到这些操作对象之间的关系，然后用数学语言去描述它们。

什么是数据结构

程序设计=数据结构+算法

再进一步，数据结构其实研究的就是关系，是数据元素相互之间存在的一种或多重特定关系的集合。

逻辑结构和物理结构

我们把数据结构分为逻辑结构和物理结构

• **逻辑结构：**数据对象中数据元素之间的相互关系，也是我们需要关注和讨论的问题。
• **物理结构：**表示数据的逻辑结构在计算机中的存储形式。

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近两个月的时间，顺着谭浩强老师的《C 语言程序设计（第四版）》，我们简要学习了一些 C 语言的知识，接下来三节，我们对常见问题和一些知识点进行回顾。

常见错误

我们梳理一下常见的错误。

混淆字符和字符串的表示形式

char m;
m="C";//这事不合法的，因为 m 是字符，用双信号包起来是 C+\0 的，所以会出错
m='C'
//改成单引号就对了！

自加和自减

在使用++和——的时候，要注意符号的优先级，比如在指针自加减时，因为++和——要高于*，所以先执行 p++，即* p++ 后再当做指针使用。
宁可多加括号，也要搞清楚使用方法！

记得提前声明自定义函数

如果我们在使用时，没有声明要使用的自定义函数，系统就会报错，所以在使用自定义函数前，一定要先声明，不一定非要在 main 函数声明，在使用前即可。

引入

近两个月的时间，顺着谭浩强老师的《C 语言程序设计（第四版）》，我们简要学习了一些 C 语言的知识，接下来三节，我们对常见问题和一些知识点进行回顾。

常见错误

我们梳理一下常见的错误。

忘记定义变量。

x=3;
y=4;
printf("%d",x+y);
//没有声明变量类型

输入输出格式不统一

float x=3.3;
float y=4.3;
printf("%d",x+y);
//应该使用%f 类型输出

超出数据类型范围

int 和 short 都是-32768~32768，不能超出这个数。

int num;
num=99999;
//99999超出了 int 类型的数值范围

引入

我们在使用输入输出函数的时候，可能会出现错误。所以 C 语言提供了一些函数，帮助我们检测这些错误！

ferror 函数

之前，我们总是根据输入输出函数的返回值来判断函数是否执行，成功。现在我们还可以使用 ferror 函数进行检查。

一般形式

ferror(fp);

返回值

如果返回值为 0 （假）：表示未出错
如果返回值为非0：表示出错

注意，对同一个文件来说，每一次调用输入输出函数，都会产生一个新的 ferror 函数值，所以，应该在调用一个输入输出函数后立即检查 ferror 函数的值。

引入

前面，我们知道了什么是文件位置标记，以及如何控制文件位置标记，学会了 rewind 和 fseek 这两个函数后，我们就来实现一下随机读写！

例子

输入10个学生成绩，然后存储到文件，接着读入文件，将1，3，5，7，9号学生数据输出到计算机上。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define LEN sizeof(struct Student)
int main(){
    struct Student{
        int num;
        char name[10];
        float score;
    }stu[10];
    //输入数据
    for (int i=0;i<10;i++){
        scanf("%d %s %f",&stu[i].num,stu[i].name,&stu[i].score);
    }
    //存储数据
    FILE *fp;
    fp=fopen("/Users/liulin/1.txt","wb");
    printf("存储的数据是：\n");
    for(int i=0;i<10;i++){
        fwrite(&stu[i],LEN,1,fp);
        printf("第%d号%s的成绩是：%3.1f\n",stu[i].num,stu[i].name,stu[i].score);
    }
    fclose(fp);
    //读入数据
    printf("1、3、5、7、9的数据是：\n");
    struct Student stu_in[10];
    fp=fopen("/Users/liulin/1.txt","rb");
    for(int i=0;i<10;i=i+2){
        fseek(fp,i*LEN,0);
        fread(&stu_in[i],LEN,1,fp);
        printf("第%d号%s的成绩是：%3.1f\n",stu_in[i].num,stu_in[i].name,stu_in[i].score);
    }
    fclose(fp);
    return 0;
}

引入

我们之前讲的，都是对文件的顺序读写，很容易操作，但有时候效率不高。比如，文件中有1000个数据，我们如果需要找到第999号数据，那么需要从1遍历到998才可以。如果是一个城市几百万人的数据呢？所以随机访问应运而生，随机访问不是按数据在文件中的物理位置进行读写，而是可以对任何位置上的数据进行访问，显然这种方法比顺序访问高效的多。

文件位置标记

我们前面说过，w 方式打开是新建（有重名就删除再新建），文件标记在开头。a 方式打开是追加，文件标记在末尾。为了对读写进行控制，系统位每个文件设置了一个文件读写位置标记，简称（文件读写标记或文件标记），用来指示接下来要读写的下一个字符的位置。

• **顺序读文件：**一般情况下，在对字符文件进行顺序读写的时候，文件位置标记指向文件开头，这时，如果对文件进行读的操作，然后文件位置标记向后移动一个位置，如果再一次执行读操作，就会将位置2的字符读入，以此类推（我们前面的例子也说过）直到文件尾。

引言

前面我们说，使用 fprintf 和 fscanf 确实很方便，也很好理解，但是频繁的进行读写，二进制和 ASCII 码转来转去不是事，太耽误时间了，那么今天我们就来学习如何读取和写入二进制数据，还能一次输入输出结构体等成组的数据哦~

二进制文件读写函数

一般形式

fread (buffer,size,count,fp)；
fwrite(buffer,size,count,fp);

参数说明

• **buffer：**是一个地址，对 fread 而言，buffer 代表着那些从文件读入的数据在内存存储区的地址。
• **size：**要读写多少个字节数。
• **count：**要读写多少个数据项，一个数据项的长度是 size 字节
• **fp：**FILE 文件类型指针

我知道这里的 buffer、size 和 count 把大家绕晕了，我再来说明一下

float f[20];
fread(f,4,10,fp);
//从 fp 指向的文件中取出10个数据项，每项数据4个字节。存储到数组 f 中

引入

我们前面将了如何输出一个字符、如何输出一串字符，但是数据并不仅仅只有字符，数据的类型是十分丰富的。我们在使用 printf 和 scanf 的时候，通过%d %s %f %o来格式化不同的数据，那么磁盘文件能否也这样进行操作呢？

格式化读写函数

其实就像 gets 、puts 和 fgets、fputs一样。
格式化读写函数是从 printf 、scanf 延伸

fprintf(文件指针，格式字符串，输出表列);
fscanf(文件指针，格式字符串，输入表列);

fprintf 函数：

int i=3;
float f=5.3;
fprintf(fp,"%d,%6.2f",i,f);
//将 int 型的 i 和 float 型的 f 按 %d 和 %6.2f 的形式输出到 fp 指向的文件中

引入

前面我们学习了如何向文件写入一个字符，以及读取一个字符串，但是这太反常识了，有没有方便读写一个字符串的方法呢？当然是有的！😎

读写字符串的函数

C 语言允许通过函数 fgets 和 fputs 一次读写一个字符串

fgets 函数

一般形式

char fgets (char str , int n , FILE *fp);

作用是从文件读入一个字符串到字符数组

fgets(str, n, fp);
//读取一个文件中的字符串给字符数组

引入

前面，我们学会了如何打开一个文件，并创建一个指针指向该文件。打开之后，我们就要对文件进行读写了。

向文件读写字符

对文件进行读写一个字符，需要下面这两个函数

fgetc 中

• f： 表示 file 即文件
• **get：**表示 获取
• **c：**表示 character
• fputc 同理

例子引入

从键盘逐个输入字符串，然后用 fputc 函数写到磁盘文件中

#include <stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main(){
    FILE *fp;
    char ch,filename[20];  //一个存文字，一个存文件目的
    printf("请输入文件位置：\n");
    scanf("%s",filename);  //输入文件名
    if((fp=fopen(filename,'w'))==NULL){
      // 如果获取不到指针，就证明打开文件失败
        printf("错误！文件无法读入！");
        exit(0);  //结束该程序
    }
    ch=getchar();  //因为上面输入文件名的时候，输入了一个回车，先存在这里，否则会输入到磁盘里
    printf("请输入一个准备存储到磁盘的字符串（#号结尾）：\n");
    ch=getchar();  //覆盖上面的回车，获取输入的第一个字符
    while(ch!='#'){ 
      //如果第一个字符不是 # 号，就开始循环
        fputc(ch,fp);    //因为上面已经输入了一个了，所以先存储
        putchar(ch);  //然后把输入的内容输出到终端
        ch=getchar();  //再从键盘获取新的输入的内容
    }
    fclose(fp);  //用完文件一定要关闭文件，否则写入会失败
    return 0;
}