計(jì)算機(jī)二級C語言程序設(shè)計(jì)第8講

計(jì)算機(jī)二級C語言程序設(shè)計(jì)第8講目錄課程介紹與目標(biāo)C語言基礎(chǔ)知識回顧數(shù)組與字符串處理指針與內(nèi)存管理文件操作與I/O流處理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法初步課程總結(jié)與拓展延伸01課程介紹與目標(biāo)02030401本講內(nèi)容概述深入講解C語言中的指針概念及其應(yīng)用探討數(shù)組與指針的關(guān)系，以及如何通過指針操作數(shù)組介紹字符串的存儲方式及字符串處理函數(shù)闡述動態(tài)內(nèi)存分配的原理和實(shí)現(xiàn)方法學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求掌握指針的基本概念和使用方法熟悉字符串的存儲方式和常用字符串處理函數(shù)理解數(shù)組與指針的關(guān)系，能夠靈活運(yùn)用指針操作數(shù)組了解動態(tài)內(nèi)存分配的原理，能夠編寫簡單的動態(tài)內(nèi)存分配程序課程安排與時(shí)間課程時(shí)長：2小時(shí)指針的基本概念和使用方法（30分鐘）字符串的存儲方式和處理函數(shù)（30分鐘）課程安排數(shù)組與指針的關(guān)系及操作（40分鐘）動態(tài)內(nèi)存分配的原理和實(shí)現(xiàn)（40分鐘）02C語言基礎(chǔ)知識回顧C(jī)語言提供多種數(shù)據(jù)類型，包括整型（int）、浮點(diǎn)型（float、double）、字符型（char）等。數(shù)據(jù)類型變量定義變量初始化變量作用域使用變量前必須先定義，定義時(shí)需指定變量名和類型，如`inta;`。定義變量時(shí)可直接賦初值，如`inta=10;`。變量的作用域指的是變量在程序中的有效范圍，包括局部變量和全局變量。數(shù)據(jù)類型與變量用于進(jìn)行基本的數(shù)學(xué)運(yùn)算，如加（+）、減（-）、乘（*）、除（/）等。算術(shù)運(yùn)算符用于比較兩個(gè)值的大小關(guān)系，如等于（==）、不等于（!=）、大于（>）、小于（<）等。關(guān)系運(yùn)算符用于進(jìn)行邏輯運(yùn)算，如邏輯與（&&）、邏輯或（||）、邏輯非（!）等。邏輯運(yùn)算符由運(yùn)算符和操作數(shù)組成的式子，如`a+b`、`x>y`等。表達(dá)式運(yùn)算符與表達(dá)式條件語句根據(jù)條件選擇執(zhí)行不同的代碼塊，包括if語句和switch語句。循環(huán)語句重復(fù)執(zhí)行某段代碼，直到滿足特定條件時(shí)結(jié)束，包括for循環(huán)、while循環(huán)和do-while循環(huán)?？刂普Z句用于改變程序執(zhí)行流程，如break語句用于跳出循環(huán)，continue語句用于跳過本次循環(huán)剩余部分?？刂平Y(jié)構(gòu)（條件、循環(huán)）函數(shù)返回值函數(shù)執(zhí)行完畢后可以通過return語句返回一個(gè)值給調(diào)用者。函數(shù)定義使用關(guān)鍵字`void`或返回類型指定函數(shù)返回值的類型，函數(shù)名后跟參數(shù)列表和函數(shù)體，如`intadd(inta,intb){returna+b;}`。函數(shù)調(diào)用通過函數(shù)名和參數(shù)列表調(diào)用函數(shù)，如`intresult=add(10,20);`。函數(shù)參數(shù)傳遞C語言支持值傳遞和地址傳遞兩種方式，值傳遞是將參數(shù)的值復(fù)制給函數(shù)內(nèi)部的變量，地址傳遞是將參數(shù)的地址傳遞給函數(shù)內(nèi)部的指針變量。函數(shù)定義與調(diào)用03數(shù)組與字符串處理一維數(shù)組定義一維數(shù)組是線性結(jié)構(gòu)，由相同類型的元素組成，通過下標(biāo)訪問元素。一維數(shù)組初始化在定義數(shù)組時(shí)可以直接初始化，也可以在程序運(yùn)行過程中動態(tài)初始化。一維數(shù)組使用通過下標(biāo)訪問數(shù)組元素，可以進(jìn)行元素的讀取、修改、排序等操作。一維數(shù)組定義及使用030201輸入標(biāo)題二維數(shù)組初始化二維數(shù)組定義二維數(shù)組及多維數(shù)組簡介二維數(shù)組可以看作是由一維數(shù)組組成的數(shù)組，每個(gè)元素都是一個(gè)一維數(shù)組。多維數(shù)組可以看作是由低維數(shù)組組成的數(shù)組，每個(gè)元素都是一個(gè)低維數(shù)組。多維數(shù)組的使用方法與二維數(shù)組類似，只是需要更多的下標(biāo)來訪問元素。通過行下標(biāo)和列下標(biāo)訪問數(shù)組元素，可以進(jìn)行矩陣運(yùn)算、圖像處理等操作?？梢栽诙x時(shí)直接初始化，也可以在程序運(yùn)行過程中動態(tài)初始化。多維數(shù)組簡介二維數(shù)組使用使用strlen()函數(shù)可以計(jì)算字符串的長度，返回值為字符串中字符的個(gè)數(shù)（不包括結(jié)束符'0'）。字符串長度計(jì)算使用strcmp()函數(shù)可以比較兩個(gè)字符串的大小關(guān)系，返回值為0表示相等，非0表示不相等。字符串比較使用strcpy()函數(shù)可以將一個(gè)字符串拷貝到另一個(gè)字符串中，包括結(jié)束符'0'。字符串拷貝使用strcat()函數(shù)可以將兩個(gè)字符串連接起來，形成一個(gè)新的字符串。字符串連接字符串處理函數(shù)庫<string.h>04指針與內(nèi)存管理指針定義指針是一種特殊類型的變量，它存儲的是另一個(gè)變量的內(nèi)存地址，而不是實(shí)際的值。指針的聲明與初始化在C語言中，使用指針前需要先聲明指針變量，并為其分配內(nèi)存空間。聲明時(shí)需指定指針類型，初始化時(shí)可將變量的地址賦值給指針。指針的運(yùn)算可以對指針進(jìn)行加法、減法、比較等操作，但需注意指針運(yùn)算的特殊性，如指針加法實(shí)際上是將指針向后移動指定數(shù)量的內(nèi)存單元。指針概念及基本操作malloc函數(shù)用于在堆區(qū)動態(tài)分配指定大小的內(nèi)存空間，并返回該內(nèi)存空間的起始地址。若分配成功，則返回非空指針；若分配失敗，則返回NULL。free函數(shù)用于釋放之前通過malloc函數(shù)分配的內(nèi)存空間，以防止內(nèi)存泄漏。調(diào)用free函數(shù)時(shí)需傳入要釋放的內(nèi)存空間的起始地址。動態(tài)內(nèi)存分配的意義通過動態(tài)內(nèi)存分配，可以在程序運(yùn)行時(shí)根據(jù)需要靈活分配和釋放內(nèi)存空間，提高內(nèi)存使用效率。010203動態(tài)內(nèi)存分配函數(shù)（malloc/free）指針數(shù)組是指數(shù)組中的每個(gè)元素都是指針類型的數(shù)組。它可以用來存儲多個(gè)指向相同類型數(shù)據(jù)的指針，方便對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理和操作。指針數(shù)組指向指針的指針是指向指針變量的指針，也稱為二級指針。它可以用來存儲指向指針的指針，實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和操作。指向指針的指針指針數(shù)組和指向指針的指針在處理字符串?dāng)?shù)組、二維數(shù)組、樹、圖等復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)非常有用，可以簡化代碼實(shí)現(xiàn)并提高程序效率。應(yīng)用場景指針數(shù)組和指向指針的指針05文件操作與I/O流處理文本文件與二進(jìn)制文件C語言支持對文本文件和二進(jìn)制文件的操作。文本文件以字符編碼形式存儲數(shù)據(jù)，而二進(jìn)制文件則以字節(jié)為單位存儲數(shù)據(jù)。打開文件的方式在C語言中，可以使用標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)`fopen`來打開一個(gè)文件。打開文件時(shí)需要指定文件名和打開模式，如只讀模式（"r"）、只寫模式（"w"）、追加模式（"a"）等。文件指針fopen函數(shù)返回一個(gè)文件指針，用于在程序中標(biāo)識和操作打開的文件。文件指針是一個(gè)指向FILE結(jié)構(gòu)體的指針，通過該指針可以調(diào)用其他文件操作函數(shù)。文件類型及打開方式03fread和fwrite函數(shù)用于從二進(jìn)制文件中讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)。這兩個(gè)函數(shù)以字節(jié)為單位進(jìn)行讀寫操作，可以處理任意類型的數(shù)據(jù)。01fscanf函數(shù)用于從文本文件中讀取格式化輸入。其用法與`scanf`函數(shù)類似，但需要指定文件指針作為第一個(gè)參數(shù)。02fprintf函數(shù)用于向文本文件中寫入格式化輸出。其用法與`printf`函數(shù)類似，但需要指定文件指針作為第一個(gè)參數(shù)。讀寫文件函數(shù)（fscanf/fprintf等）文件定位C語言提供了一組文件定位函數(shù)，如`fseek`、`ftell`和`rewind`，用于在文件中移動文件指針的位置。通過這些函數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)文件的隨機(jī)訪問。用于將文件指針移動到指定位置。需要指定文件指針、偏移量和起始位置（文件開頭、當(dāng)前位置或文件結(jié)尾）。返回當(dāng)前文件指針的位置（相對于文件開頭的偏移量）。將文件指針重置到文件的開頭位置。fseek函數(shù)ftell函數(shù)rewind函數(shù)文件定位與隨機(jī)訪問06數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法初步順序存儲結(jié)構(gòu)線性表的順序存儲結(jié)構(gòu)是用一段地址連續(xù)的存儲單元依次存儲線性表的數(shù)據(jù)元素。順序存儲結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是存取元素速度快，可以隨機(jī)訪問；缺點(diǎn)是插入和刪除操作需要移動大量元素。線性表的定義與基本操作線性表是一種具有n個(gè)數(shù)據(jù)元素的有限序列，其基本操作包括插入、刪除、查找等。線性表（順序存儲結(jié)構(gòu)）棧的定義與基本操作01棧是一種后進(jìn)先出（LIFO）的線性表，只允許在一端（稱為棧頂）進(jìn)行插入和刪除操作。隊(duì)列的定義與基本操作02隊(duì)列是一種先進(jìn)先出（FIFO）的線性表，只允許在一端（稱為隊(duì)尾）進(jìn)行插入操作，而在另一端（稱為隊(duì)頭）進(jìn)行刪除操作。棧和隊(duì)列的應(yīng)用舉例03?？梢詰?yīng)用于表達(dá)式求值、函數(shù)調(diào)用等；隊(duì)列可以應(yīng)用于緩沖區(qū)處理、打印任務(wù)管理等。棧和隊(duì)列及其應(yīng)用舉例排序算法簡介（冒泡排序等）除了冒泡排序外，常見的排序算法還有選擇排序、插入排序、歸并排序、快速排序等。其他常見排序算法排序算法是將一組數(shù)據(jù)按照某種特定順序進(jìn)行排列的算法，根據(jù)排序過程中數(shù)據(jù)元素是否相鄰互換可分為內(nèi)部排序和外部排序。排序算法的定義與分類冒泡排序是一種簡單的排序算法，它重復(fù)地遍歷待排序的數(shù)列，一次比較兩個(gè)元素，如果他們的順序錯(cuò)誤就把他們交換過來。冒泡排序算法07課程總結(jié)與拓展延伸01介紹了C語言中的文件操作，包括文件的打開、關(guān)閉、讀寫等操作；02講解了文件指針的概念和使用方法，以及文件讀寫函數(shù)的使用方法；03通過實(shí)例演示了如何對文件進(jìn)行讀寫操作，包括文本文件和二進(jìn)制文件的讀寫；04介紹了文件定位函數(shù)和文件檢測函數(shù)的使用方法。本講內(nèi)容回顧總結(jié)文件打開失敗檢查文件路徑是否正確，文件是否存在，以及是否有足夠的權(quán)限打開文件；文件讀寫錯(cuò)誤檢查文件是否已正確打開，讀寫位置是否正確，以及讀寫方式是否正確；內(nèi)存泄漏在使用文件指針時(shí)，要注意及時(shí)關(guān)閉文件，釋放內(nèi)存資源；程序崩潰在讀寫文件時(shí)，要注意文件的讀寫位置和方式，避免出現(xiàn)數(shù)組越界等問題。常見錯(cuò)誤及調(diào)試技巧分享拓展學(xué)習(xí)資源推薦C語言文件操作詳解詳細(xì)介紹了C語