计算机二级C语言程序设计第8讲

计算机二级C语言程序设计第8讲目录课程介绍与目标C语言基础知识回顾数组与字符串处理指针与内存管理文件操作与I/O流处理数据结构与算法初步课程总结与拓展延伸01课程介绍与目标02030401本讲内容概述深入讲解C语言中的指针概念及其应用探讨数组与指针的关系，以及如何通过指针操作数组介绍字符串的存储方式及字符串处理函数阐述动态内存分配的原理和实现方法学习目标与要求掌握指针的基本概念和使用方法熟悉字符串的存储方式和常用字符串处理函数理解数组与指针的关系，能够灵活运用指针操作数组了解动态内存分配的原理，能够编写简单的动态内存分配程序课程安排与时间课程时长：2小时指针的基本概念和使用方法（30分钟）字符串的存储方式和处理函数（30分钟）课程安排数组与指针的关系及操作（40分钟）动态内存分配的原理和实现（40分钟）02C语言基础知识回顾C语言提供多种数据类型，包括整型（int）、浮点型（float、double）、字符型（char）等。数据类型变量定义变量初始化变量作用域使用变量前必须先定义，定义时需指定变量名和类型，如`inta;`。定义变量时可直接赋初值，如`inta=10;`。变量的作用域指的是变量在程序中的有效范围，包括局部变量和全局变量。数据类型与变量用于进行基本的数学运算，如加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）等。算术运算符用于比较两个值的大小关系，如等于（==）、不等于（!=）、大于（>）、小于（<）等。关系运算符用于进行逻辑运算，如逻辑与（&&）、逻辑或（||）、逻辑非（!）等。逻辑运算符由运算符和操作数组成的式子，如`a+b`、`x>y`等。表达式运算符与表达式条件语句根据条件选择执行不同的代码块，包括if语句和switch语句。循环语句重复执行某段代码，直到满足特定条件时结束，包括for循环、while循环和do-while循环。控制语句用于改变程序执行流程，如break语句用于跳出循环，continue语句用于跳过本次循环剩余部分。控制结构（条件、循环）函数返回值函数执行完毕后可以通过return语句返回一个值给调用者。函数定义使用关键字`void`或返回类型指定函数返回值的类型，函数名后跟参数列表和函数体，如`intadd(inta,intb){returna+b;}`。函数调用通过函数名和参数列表调用函数，如`intresult=add(10,20);`。函数参数传递C语言支持值传递和地址传递两种方式，值传递是将参数的值复制给函数内部的变量，地址传递是将参数的地址传递给函数内部的指针变量。函数定义与调用03数组与字符串处理一维数组定义一维数组是线性结构，由相同类型的元素组成，通过下标访问元素。一维数组初始化在定义数组时可以直接初始化，也可以在程序运行过程中动态初始化。一维数组使用通过下标访问数组元素，可以进行元素的读取、修改、排序等操作。一维数组定义及使用030201输入标题二维数组初始化二维数组定义二维数组及多维数组简介二维数组可以看作是由一维数组组成的数组，每个元素都是一个一维数组。多维数组可以看作是由低维数组组成的数组，每个元素都是一个低维数组。多维数组的使用方法与二维数组类似，只是需要更多的下标来访问元素。通过行下标和列下标访问数组元素，可以进行矩阵运算、图像处理等操作。可以在定义时直接初始化，也可以在程序运行过程中动态初始化。多维数组简介二维数组使用使用strlen()函数可以计算字符串的长度，返回值为字符串中字符的个数（不包括结束符'0'）。字符串长度计算使用strcmp()函数可以比较两个字符串的大小关系，返回值为0表示相等，非0表示不相等。字符串比较使用strcpy()函数可以将一个字符串拷贝到另一个字符串中，包括结束符'0'。字符串拷贝使用strcat()函数可以将两个字符串连接起来，形成一个新的字符串。字符串连接字符串处理函数库<string.h>04指针与内存管理指针定义指针是一种特殊类型的变量，它存储的是另一个变量的内存地址，而不是实际的值。指针的声明与初始化在C语言中，使用指针前需要先声明指针变量，并为其分配内存空间。声明时需指定指针类型，初始化时可将变量的地址赋值给指针。指针的运算可以对指针进行加法、减法、比较等操作，但需注意指针运算的特殊性，如指针加法实际上是将指针向后移动指定数量的内存单元。指针概念及基本操作malloc函数用于在堆区动态分配指定大小的内存空间，并返回该内存空间的起始地址。若分配成功，则返回非空指针；若分配失败，则返回NULL。free函数用于释放之前通过malloc函数分配的内存空间，以防止内存泄漏。调用free函数时需传入要释放的内存空间的起始地址。动态内存分配的意义通过动态内存分配，可以在程序运行时根据需要灵活分配和释放内存空间，提高内存使用效率。010203动态内存分配函数（malloc/free）指针数组是指数组中的每个元素都是指针类型的数组。它可以用来存储多个指向相同类型数据的指针，方便对这些数据进行统一管理和操作。指针数组指向指针的指针是指向指针变量的指针，也称为二级指针。它可以用来存储指向指针的指针，实现更复杂的数据结构和操作。指向指针的指针指针数组和指向指针的指针在处理字符串数组、二维数组、树、图等复杂数据结构时非常有用，可以简化代码实现并提高程序效率。应用场景指针数组和指向指针的指针05文件操作与I/O流处理文本文件与二进制文件C语言支持对文本文件和二进制文件的操作。文本文件以字符编码形式存储数据，而二进制文件则以字节为单位存储数据。打开文件的方式在C语言中，可以使用标准库函数`fopen`来打开一个文件。打开文件时需要指定文件名和打开模式，如只读模式（"r"）、只写模式（"w"）、追加模式（"a"）等。文件指针fopen函数返回一个文件指针，用于在程序中标识和操作打开的文件。文件指针是一个指向FILE结构体的指针，通过该指针可以调用其他文件操作函数。文件类型及打开方式03fread和fwrite函数用于从二进制文件中读取或写入数据。这两个函数以字节为单位进行读写操作，可以处理任意类型的数据。01fscanf函数用于从文本文件中读取格式化输入。其用法与`scanf`函数类似，但需要指定文件指针作为第一个参数。02fprintf函数用于向文本文件中写入格式化输出。其用法与`printf`函数类似，但需要指定文件指针作为第一个参数。读写文件函数（fscanf/fprintf等）文件定位C语言提供了一组文件定位函数，如`fseek`、`ftell`和`rewind`，用于在文件中移动文件指针的位置。通过这些函数，可以实现文件的随机访问。用于将文件指针移动到指定位置。需要指定文件指针、偏移量和起始位置（文件开头、当前位置或文件结尾）。返回当前文件指针的位置（相对于文件开头的偏移量）。将文件指针重置到文件的开头位置。fseek函数ftell函数rewind函数文件定位与随机访问06数据结构与算法初步顺序存储结构线性表的顺序存储结构是用一段地址连续的存储单元依次存储线性表的数据元素。顺序存储结构的优缺点优点是存取元素速度快，可以随机访问；缺点是插入和删除操作需要移动大量元素。线性表的定义与基本操作线性表是一种具有n个数据元素的有限序列，其基本操作包括插入、删除、查找等。线性表（顺序存储结构）栈的定义与基本操作01栈是一种后进先出（LIFO）的线性表，只允许在一端（称为栈顶）进行插入和删除操作。队列的定义与基本操作02队列是一种先进先出（FIFO）的线性表，只允许在一端（称为队尾）进行插入操作，而在另一端（称为队头）进行删除操作。栈和队列的应用举例03栈可以应用于表达式求值、函数调用等；队列可以应用于缓冲区处理、打印任务管理等。栈和队列及其应用举例排序算法简介（冒泡排序等）除了冒泡排序外，常见的排序算法还有选择排序、插入排序、归并排序、快速排序等。其他常见排序算法排序算法是将一组数据按照某种特定顺序进行排列的算法，根据排序过程中数据元素是否相邻互换可分为内部排序和外部排序。排序算法的定义与分类冒泡排序是一种简单的排序算法，它重复地遍历待排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。冒泡排序算法07课程总结与拓展延伸01介绍了C语言中的文件操作，包括文件的打开、关闭、读写等操作；02讲解了文件指针的概念和使用方法，以及文件读写函数的使用方法；03通过实例演示了如何对文件进行读写操作，包括文本文件和二进制文件的读写；04介绍了文件定位函数和文件检测函数的使用方法。本讲内容回顾总结文件打开失败检查文件路径是否正确，文件是否存在，以及是否有足够的权限打开文件；文件读写错误检查文件是否已正确打开，读写位置是否正确，以及读写方式是否正确；内存泄漏在使用文件指针时，要注意及时关闭文件，释放内存资源；程序崩溃在读写文件时，要注意文件的读写位置和方式，避免出现数组越界等问题。常见错误及调试技巧分享拓展学习资源推荐C语言文件操作详解详细介绍了C语