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C语言基础系列: 预处理+文件操作

木杉乀

发布于 2021-04-01 22:35:04

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本人大一学生,以下文章作为学习笔记用于加深记忆和复习,并分享给其他需要的人.
内容不含标准概念,更容易理解.
内容面向c语言初学者

一. 预处理

一. 什么是预处理

代码执行之前的事情，命令以#开头

二. 常见的预处理

头文件

三. #define

是C语言的宏定义,本质是替换,会在预处理阶段对程序中所有出现的"宏名"的地方进行替换

一宏替换

1.定义

#define 宏名内容

#define PI 3.14159 //定义PI为3.14159 相当于给常量起名
#define NUM 3+1
int main(){
    int n = NUM * NUM;      //拆解 : 3 + 1 * 3 + 1 
    printf("n = %d\n", n);  //结果 : 7
    return 0;
}

二带参宏

定义

#define 宏名(形参列表) 内容

#define ADD(a,b) a+b

举例

#include 

// #define 宏名(形参列表) 内容
#define ADD(a,b) a+b
#define ADD1(a,b) (a+b)
// 注意:没有参数类型 没有返回值 本质:替换
int main()
{                                       // 拆解: n = a + b ;
int n = ADD(1,2);                       // 拆解: 1 + 2
printf("n = %d\n", n);                  // 结果: 3
n = ADD(1, ADD(5, 6))*ADD(3, 4);        // 拆解: 1 + 5 + 6 * 3 + 4
printf("n = %d\n", n);                  // 结果: 28
n = ADD1(1, ADD1(5, 6))*ADD1(3, 4);     // 拆解: ( 1 + (5 + 6) ) * (3 + 4)
printf("n = %d\n", n);                  // 结果: 84
double d = ADD(1.223, 2.456);           // 拆解: 1.223 + 2.456
printf("d = %lf\n", d);                 // 结果: 3.679000
return 0;
}

四预编译条件

一 #ifdef 宏名

语法:

#ifdef 宏名
    代码块;
#endif

规则:

根据宏名是否定义,如果定义了,就会执行代码块直到endif,否则不执行代码块

举例:

#include 

#define def_1 1;            // 宏定义 def_1

int main()
{
    #ifdef AAA            // 判断 def_1 宏名以被定义 执行代码块内容
    printf("宏名以被定义\n");
    #endif // AAA         // 结束宏判断
    
    return 0;
}

#include

#define def_1 1                   // 宏定义 def_1

int main() {
                                 
#ifdef def_1                      // 判断是否定义宏名 def_1
	printf("以定义宏名 def_1");     // 结果
#else
	printf("未定义宏名 def_1");
#endif
	return 0;
}

二 #ifndef 宏名

语法

#ifndef 宏名
    代码块;
#else
    代码块;
#endif

规则: ( 与 ifdef 类似且相反 )

根据宏名是否定义,如果没有定义,就会执行相对代码直到endif,否则不执行代码块

举例:

#include

#define def_1 1                    // 宏定义 def_1

int main() {

#ifndef def_1                      // 判断是否定义宏名 def_1
	printf("未定义宏名 def_1");
#else
	printf("以定义宏名 def_1");      // 结果
#endif
	return 0;
}

常用事件:

令某代码永远只执行一次:

#ifndef def_1
#define def_1
     //代码块
#endif

三 #if 表达式

语法:

#if(表达式)
// 代码块1;
#else
// 代码块2;
#endif

规则:

如果表达式为真 , 执行代码块 1 ,否则执行代码块 2.

举例:

#include 

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

二文件操作

一什么是文件

ps:除了文件夹,都是文件

文件的后缀名: .docx .txt .c .cpp .exe .bat .csv …

二文件名

名字.后缀

三文件路径

1 相对路径: 从当前项目开始到目标文件

2 绝对路径: 从根目录开始到目标文件

以: 路径 + 名字.后缀 来确定文件

四操作文件 ( 正文开始 )

更多内容参考:https://www.runoob.com/cprogramming/c-file-io.html

     1、定义文件指针  FILE*file；
     2、open（“路径”，“打开方式”）打开文件
     3、文件的打开方式
         “r”（只读） 为了输入数据，打开一个已存在的文本文件 出错
         “w”（只写） 为了输出数据，打开一个文本文件 新建文件
         “a”（追加） 向文本文件尾部添加数据 出错
         “rb”（只读） 为了输入数据，打开一个已存在的二进制文件 出错
         “wb”(只写） 为了输出数据，打开一个二进制文件 新建文件
         “ab”（追加） 向二进制文件尾部添加数据 出错
         “r+”（读写） 为了读和写，打开一个文本文件 出错
         “w+”（读写） 为了读和写，打开一个文本文件 新建文件
         “a+”（读写） 为了读和写，打开一个文本文件 出错
         “rb+”（读写） 为了读和写，打开一个二进制文件 出错
         “wb+”（读写） 为了读和写，打开一个二进制文件 新建文件
         “ab+”（读写） 为了读和写，打开一个二进制文件 出错
     4、fclose()关闭文件
     5、fgetc（文件指针） 读取一个字符
     6、fputc(字符，文件指针) 写入一个字符
     7、fgets（字符指针，大小，文件指针） 读取一行字符，读n个
     8、fpust(字符串,文件指针) 写入一串字符
     9、fprintf(文件指针，"格式占位符..."，变量...);  格式化写入文件
    10、fscanf(文件指针，“格式占位符...",变量...); 格式化读取
以二进制方式读写数据
    11、fread(用来保存的字符数组，数据类型的大小，数据的个数，文件指针)；从文件中获取格式化的
数据
    12、fwrite(需要写进去字符数组, 数据类型的大小,数据的个数, 文件指针);向文件中写入数据
    13、fseek(文件指针，偏移量，起始点);  移动文件指针
        偏移量为正数往后移动，负数往前移动
        起始点用0、1、2代替
            0（SEEK_SET）代表文件开始位置
            1（SEEK_CUR）代表当前位置
            2（SEEK_END ）代表文件末尾位置
    14、ftell(文件指针)  获取文件指针的偏移量
    15、feof(文件指针) 判断文件指针是否读到末尾，读到了末尾返回真，反之假
              
备注：进行文件操作的时候，记得文件怎么写入的就怎么读出来，读写最好不要同时进行，注意你的操作和打
开方式

一单个字符读写

在 main.c ( 项目源文件 ) 同文件夹内创建tese1.txt文件

在文件内键入内容:例如: “IAmMuShan”

*此处不建议输入中文 fgetc() 单个字符读写读取 1 byte ,汉字一个字符一般 2 byte 无法正常读取

本人代码新人,此处引文 : https://bbs.csdn.net/topics/390325904

关键词: fgetc(获取单个字符) putchar (释放单个字符)

void function1() {
	// 1 定义变量: 文件指针
	FILE* pfile = NULL;
	char ch = 0;

	// 2 打开文件(文件指针指向文件地址) fopen参数: 文件路径,打开方式
	pfile = fopen("text1.txt", "r");   // r 为只读 此处如果文件不与代码源文件同路径则填写路径

	// 3 读取(文件 ==> 程序)
	// 获取一个字符 fgetc参数: 文件
	ch = fgetc(pfile);

	// 4 在控制台输出读取字符
	putchar(ch);
	printf("\nch = %c\n", ch);              // 结果 : i

	// 5 继续向后读取
	putchar(fgetc(pfile));
	printf("\n%c\n",fgetc(pfile));          // 结果 : a
	// ==> 只需要调用方法 会自动向后读取

	// 6 关闭文件(取消文件指针地址指向)
	fclose(pfile);
	pfile = NULL;

	// 7 重新打开文件
	pfile = fopen("text1.txt", "w");          //以写的方式打开文件;

	// 8 将单个字符写入到文件(程序 ==> 文件)
	fputc('X',pfile);
	// ==> 会清除原来的数据 重新写入
	fputc('Y',pfile);
	// ==> 第一次写入到关闭之前 会自动依次写入

	// 9 关闭文件
	fclose(pfile);
	pfile = NULL;

}

二字符串的读写

在 main.c ( 项目源文件 ) 同文件夹内创建tese2.txt文件

在文件内键入内容:例如: “ILoveYou”

*此处虽然理论如果选择4个长度就能出来2个汉字的样子,依旧不建议用中文,根据编译器不同,可能出现各种乱码

关键词: fgets(获取字符串) fputs(释放字符串)

void function2() {
	FILE * pfile = NULL;
	char str[20] = { };             //初始化字符串数组

	pfile = fopen("text2.txt","r"); //只读方式打开文件

	// 字符串读取函数(文件 ==> 程序)
	// 参数:存储目标,长度(byte),资源文件
	fgets(str , 5 , pfile);
	puts(str);
	printf("%s\n",str);
	// ==> 此处只会出现4个字符 因为'\0'占据一个位置(\0为字符串结束的标志)
	
	fclose(pfile);
    pfile = NULL;
    
	pfile = fopen("text2.txt", "a"); // a:追加
	
	char str1[10] = "hello";
	
	// 字符串输出函数(程序==>文件)
	// 参数:资源,文件
	fputs(str1, pfile);
	
	fclose(pfile);
    pfile = NULL;
    
}

三格式化读写

在 main.c ( 项目源文件 ) 同文件夹内创建tese3.txt文件

特点: 格式化顾名思意会在读写时清空初始内容

关键词: fscanf(格式化输入) fprintf(格式化输出)

// 三 格式化读写
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");      //此处如果文件未创建或找不到文件名会在路径内自动创建

	// 程序==>文件
	// 参数: 文件,格式,obj
	fprintf(pfile, "%d,%f,%s", num0, f0, str0);

	fclose(pfile);
	pfile = NULL;

	pfile = fopen("text3.txt", "r");      //此处如果文件未创建或找不到文件名 那计算机就懵逼了哈哈哈

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

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

	fclose(pfile);
	pfile = NULL;
    
}

四二进制形式读写

关键词: fwrite(用于二进制写入) fread(用于二进制读取)

// 四 二进制形式读写
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"为二进制形式写入
	fwrite(arr0, sizeof(int), 10, pfile);
	fclose(pfile);
	pfile = NULL;

	pfile = fopen("text4.txt", "rb");         // "rb"为二进制形式读取
	fread(arr1, sizeof(int), 10, pfile);
	for (size_t i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr1[i]);               // 结果: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
	}
	fclose(pfile);
	pfile = NULL;

}

由于是二进制读写 text4.txt 打开无法查看内容

五指定位置读写

通过fseek(偏移函数)改变读写位置

关键词: fseek_偏移函数

用法: fseek(文件指针,偏移量(以字节为单位),初始位置)

初始位置预处理常量:

SEEK_CUR 1 当前位置

SEEK_END 2 文件末尾

SEEK_SET 0 文件开头

void function5()
{
	FILE* pfile;
	char str[100] = {};
	if ((pfile = fopen("text5.txt", "r")) != NULL)
	{
		printf("文件打开成功！\n");
	}
	else
	{
		printf("文件打开失败！\n");
	}
	// 正常读取
	putchar(fgetc(pfile));
	putchar('\n');
/*
	C 库函数 int fseek(FILE *stream, long int offset, int whence)
	设置流 stream 的文件位置为给定的偏移 offset，
	参数 offset 意味着从给定的 whence 位置查找的字节数。
	参数:
	stream -- 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象标识了流。
	offset -- 这是相对 whence 的偏移量，以字节为单位。
	whence -- 这是表示开始添加偏移 offset 的位置。它一般指定为下列常量之一：
	SEEK_SET 文件的开头
	SEEK_CUR 文件指针的当前位置
	SEEK_END 文件的末尾
	#define SEEK_CUR  1
	#define SEEK_END  2
	#define SEEK_SET  0
	返回值:
	如果成功，则该函数返回零，否则返回非零值。
*/
    fseek(pfile, 2, SEEK_END); //使文件指针指向指定位置
	fgets(str, 6, pfile);
/*
	C 库函数 int ferror(FILE *stream) 测试给定流 stream 的错误标识符。
	参数:
	stream -- 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象标识了流。
	返回值:
	如果设置了与流关联的错误标识符，该函数返回一个非零值，否则返回一个零值。
*/
    if (ferror(pfile))
	{
		printf("文件读取失败！\n");
	}
	else
	{
		printf("文件读取成功！\n");
	}
	// 打印读取的内容
	puts(str);
/*
	描述
	C 库函数 void clearerr(FILE *stream) 清除给定流 stream 的文件结束和错误标识符。
	参数
	stream -- 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象标识了流。
	返回值
	这不会失败，且不会设置外部变量 errno，
	但是如果它检测到它的参数不是一个有效的流，则返回 -1，并设置 errno 为 EBADF。
*/
	clearerr(pfile); //清除读取/写入/ferror函数报错后出现错误的错误标志
/*
	描述
	C 库函数 void rewind(FILE *stream) 设置文件位置为给定流 stream 的文件的开头。
	参数
	stream -- 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象标识了流。
	返回值
	该函数不返回任何值。
*/
	rewind(pfile);//强制使文件指针指向文件开头
/*
	描述
	C 库函数 int feof(FILE *stream) 测试给定流 stream 的文件结束标识符。
	参数
	stream -- 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象标识了流。
	返回值
	当设置了与流关联的文件结束标识符时，该函数返回一个非零值，否则返回零。
*/
	while (!feof(pfile)) //feof函数判断是否读到文件末尾
	{
		putchar(fgetc(pfile));
	}
	putchar('\n');
	if (fclose(pfile) == EOF)
	{
		printf("文件关闭失败！\n");
	}
	else
	{
		printf("文件关闭成功！\n");
	}
}

完整代码:

#include

void function1();   //一. 单个字符读写
void function2();   //二. 字符串的读写

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 定义变量: 文件指针
	FILE* pfile = NULL;
	char ch = 0;

	// 2 打开文件(文件指针指向文件地址) fopen参数: 文件路径,打开方式
	pfile = fopen("text1.txt", "r");   // r 为只读 此处如果文件不与代码源文件同路径则填写路径

	// 3 读取(文件 ==> 程序)
	// 获取一个字符 fgetc参数: 文件
	ch = fgetc(pfile);

	// 4 在控制台输出读取字符
	putchar(ch);
	printf("\nch = %c\n", ch);              // 结果 : i

	// 5 继续向后读取
	putchar(fgetc(pfile));
	printf("\n%c\n",fgetc(pfile));          // 结果 : a
	// ==> 只需要调用方法 会自动向后读取

	// 6 关闭文件(取消文件指针地址指向)
	fclose(pfile);
	pfile = NULL;

	// 7 重新打开文件
	pfile = fopen("text1.txt", "w");          //以写的方式打开文件;

	// 8 将单个字符写入到文件(程序 ==> 文件)
	fputc('X',pfile);
	// ==> 会清除原来的数据 重新写入
	fputc('Y',pfile);
	// ==> 第一次写入到关闭之前 会自动依次写入

	// 9 关闭文件
	fclose(pfile);
	pfile = NULL;

}

void function2() {
	FILE * pfile = NULL;
	char str[20] = { };             //初始化字符串数组

	pfile = fopen("text2.txt","r"); //只读方式打开文件

	// 字符串读取函数(文件 ==> 程序)
	// 参数:存储目标,长度(byte),资源文件
	fgets(str , 5 , pfile);
	puts(str);
	printf("%s\n",str);
	// ==> 此处只会出现4个字符 因为'\0'占据一个位置(\0为字符串结束的标志)

	fclose(pfile);
    pfile = NULL;

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

	char str1[10] = "hello";

	// 字符串输出函数(程序==>文件)
	// 参数:资源,文件
	fputs(str1, pfile);

	fclose(pfile);
    pfile = NULL;

}

// 三 格式化读写
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");

	// 程序==>文件
	// 参数: 文件,格式,obj
	fprintf(pfile, "%d,%f,%s", num0, f0, str0);

	fclose(pfile);
	pfile = NULL;

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

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

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

	fclose(pfile);
	pfile = NULL;
}

// 四 二进制形式读写
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;

}

// 指定位置读写
void function5()
{
	FILE* pfile;
	char str[100] = {};
	if ((pfile = fopen("text5.txt", "r")) != NULL)
	{
		printf("文件打开成功！\n");
	}
	else
	{
		printf("文件打开失败！\n");
	}
	// 正常读取
	putchar(fgetc(pfile));
	putchar('\n');
	/*
	C 库函数 int fseek(FILE *stream, long int offset, int whence)
	设置流 stream 的文件位置为给定的偏移 offset，
	参数 offset 意味着从给定的 whence 位置查找的字节数。
	参数:
	stream -- 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象标识了流。
	offset -- 这是相对 whence 的偏移量，以字节为单位。
	whence -- 这是表示开始添加偏移 offset 的位置。它一般指定为下列常量之一：
	SEEK_SET 文件的开头
	SEEK_CUR 文件指针的当前位置
	SEEK_END 文件的末尾
	#define SEEK_CUR  1
	#define SEEK_END  2
	#define SEEK_SET  0
	返回值:
	如果成功，则该函数返回零，否则返回非零值。
	*/
	fseek(pfile, 2, SEEK_END); //使文件指针指向指定位置
	fgets(str, 6, pfile);
	/*
	C 库函数 int ferror(FILE *stream) 测试给定流 stream 的错误标识符。
	参数:
	stream -- 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象标识了流。
	返回值:
	如果设置了与流关联的错误标识符，该函数返回一个非零值，否则返回一个零值。
	*/
	if (ferror(pfile))
	{
		printf("文件读取失败！\n");
	}
	else
	{
		printf("文件读取成功！\n");
	}
	// 打印读取的内容
	puts(str);
	/*
	描述
	C 库函数 void clearerr(FILE *stream) 清除给定流 stream 的文件结束和错误标识符。
	参数
	stream -- 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象标识了流。
	返回值
	这不会失败，且不会设置外部变量 errno，
	但是如果它检测到它的参数不是一个有效的流，则返回 -1，并设置 errno 为 EBADF。
	*/
	clearerr(pfile); //清除读取/写入/ferror函数报错后出现错误的错误标志
	/*
	描述
	C 库函数 void rewind(FILE *stream) 设置文件位置为给定流 stream 的文件的开头。
	参数
	stream -- 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象标识了流。
	返回值
	该函数不返回任何值。
	*/
	rewind(pfile);//强制使文件指针指向文件开头
	/*
	描述
	C 库函数 int feof(FILE *stream) 测试给定流 stream 的文件结束标识符。
	参数
	stream -- 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象标识了流。
	返回值
	当设置了与流关联的文件结束标识符时，该函数返回一个非零值，否则返回零。
	*/
	while (!feof(pfile)) //feof函数判断是否读到文件末尾
	{
		putchar(fgetc(pfile));
	}
	putchar('\n');
	if (fclose(pfile) == EOF)
	{
		printf("文件关闭失败！\n");
	}
	else
	{
		printf("文件关闭成功！\n");
	}
}