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C语言教程

编程基础

通俗地理解什么是编程语言 C 语言究竟是一门怎样的语言? C 语言和 C++ 到底有什么关系? 学了 C 语言到底能做什么,能从事什么工作? 二进制、八进制和十六进制 不同进制之间的转换 数据在内存中的存储 载入内存,让程序运行起来 ASCII 编码,将英文存储到计算机 GB2312 编码和 GBK 编码,将中文存储到计算机 Unicode 字符集,将全世界的文字存储到计算机 程序员的薪水和发展方向大全 不要这样学习 C 语言,这是一个坑! 明白了这点才能学好编程,否则参加什么培训班都没用

C 语言初探

第一个 C 语言程序 选择正确的输入法,严格区分中英文 什么是源文件? 什么是编译和链接? 主流 C 语言编译器有哪些? 什么是 IDE(集成开发环境)? 什么是工程/项目? 哪款 C 语言编译器(IDE)适合初学者? 如何在手机上编写 C 语言代码? C 语言的三套标准:C89、C99 和 C11 C 语言为什么有那么多编译器? 程序安装是怎么回事? 制作安装包,让用户安装程序 C 语言程序的错误和警告 分析第一个 C 语言程序 C 语言代码中的空白符 彩色版的 C 语言,让文字更漂亮 一个真正带界面的 C 语言程序

变量和数据类型

大话 C 语言变量和数据类型 在屏幕上输出各种类型的数据 C 语言中的整数(short,int,long) 二进制数、八进制数和十六进制数 C 语言中的正负数及其输出 整数在内存中是如何存储的,为什么它堪称天才般的设计 整数的取值范围以及数值溢出 C 语言中的小数(float,double) 小数在内存中是如何存储的,揭秘诺贝尔奖级别的设计(长篇神文) 在 C 语言中使用英文字符 在 C 语言中使用中文字符 C 语言到底使用什么编码?谁说 C 语言使用 ASCII 码,真是荒谬! C 语言转义字符 C 语言中的几个重要概念 C 语言加减乘除运算 C 语言自增(++) 和自减(--) 变量的定义位置以及初始值 运算符的优先级和结合性 C 语言数据类型转换

C 语言输入输出

数据输出大汇总以及轻量进阶 在屏幕的任意位置输出字符,开发小游戏的第一步 使用 scanf 读取从键盘输入的数据 从键盘输入字符和字符串 进入缓冲区(缓存)的世界,破解一切与输入输出有关的疑难杂症 结合缓冲区谈 scanf 函数,那些奇怪的行为其实都有章可循 清空(刷新)缓冲区,从根本上消除那些奇怪的行为 scanf 的高级用法,原来 scanf 还有这么多新技能 C 语言模拟密码输入(显示星号 ) 非阻塞式键盘监听,用户不输入数据程序也能继续执行

循环结构和选择结构

else 语句 C 语言关系运算符 C 语言逻辑运算符 case 语句 C 语言条件运算符 C 语言 while 循环 C 语言 for 循环 C 语言跳出循环 C 语言循环嵌套 对选择结构和循环结构的总结 谈编程思维的培养,初学者如何实现自我突破(非常重要) 写一个内存泄露的例子,让计算机内存爆满

C 语言数组

什么是数组 C 语言二维数组 判断数组中是否包含某个元素 C 语言字符数组和字符串 字符串的输入和输出 C 语言字符串处理函数 C 语言数组是静态的,不能插入或删除元素 C 语言数组的越界和溢出 C 语言变长数组:使用变量指明数组的长度 对数组元素进行排序 对 C 语言数组的总结

C 语言函数

什么是函数? C 语言函数定义 C 语言函数的形参和实参 C 语言函数的返回值 C 语言函数的调用(从中发现程序运行的秘密) 函数声明以及函数原型 全局变量和局部变量 C 语言变量的作用域 C 语言块级变量 C 语言递归函数(带实例演示) 中间递归函数(比较复杂的一种递归) 多层递归函数(最烧脑的一种递归) 递归函数的致命缺陷:巨大的时间开销和内存开销(附带优化方案) 忽略语法细节,从整体上理解函数

预处理命令

什么是预处理命令? #include 的用法 C 语言宏定义 C 语言带参数的宏定义 带参宏定义和函数的区别 宏参数的字符串化和宏参数的连接 C 语言中几个预定义宏 C 语言条件编译 #error 命令,阻止程序编译 C 语言预处理命令总结

指针

1 分钟彻底理解指针的概念 指针变量的定义和使用 C 语言指针变量的运算 数组指针(指向数组的指针) 字符串指针(指向字符串的指针) C 语言数组灵活多变的访问形式 指针变量作为函数参数 C 语言指针作为函数返回值 二级指针(指向指针的指针) 空指针 NULL 以及 void 指针 数组和指针绝不等价,数组是另外一种类型 数组到底在什么时候会转换为指针 指针数组(数组每个元素都是指针) 一道题目玩转指针数组和二级指针 二维数组指针(指向二维数组的指针) 函数指针(指向函数的指针) 只需一招,彻底攻克 C 语言指针,再复杂的指针都不怕 main() 函数的高级用法:接收用户输入的数据 对 C 语言指针的总结

结构体

C 语言结构体 C 语言结构体数组 C 语言结构体指针 C 语言枚举类型 C 语言共用体 大端小端以及判别方式 C 语言位域 C 语言位运算 使用位运算对数据或文件内容进行加密

重要知识点补充

typedef 的用法 const 的用法 C 语言随机数

文件操作

C 语言中的文件是什么? C 语言打开文件 文本文件和二进制文件到底有什么区别? 以字符形式读写文件 以字符串的形式读写文件 以数据块的形式读写文件 格式化读写文件 随机读写文件 C 语言实现文件复制功能 FILE 结构体以及缓冲区深入探讨 获取文件大小(长度) 插入、删除、更改文件内容

C 语言调试

调试的概念以及调试器的选择 设置断点,开始调试 查看和修改变量的值 单步调试(逐语句调试和逐过程调试) 即时窗口的使用 查看、修改运行时的内存 有条件断点的设置 assert 断言函数 调试信息的输出 VS 调试的总结以及技巧

插入、删除、更改文件内容

我们平时所见的文件,例如 txt、doc、mp4 等,文件内容是按照从头到尾的顺序依次存储在磁盘上的,就像排起一条长长的队伍,称为顺序文件。

除了顺序文件,还有索引文件、散列文件等,一般用于特殊领域,例如数据库、高效文件系统等。

顺序文件的存储结构决定了它能够高效读取内容,但不能够随意插入、删除和修改内容。例如在文件开头插入 100 个字节的数据,那么原来文件的所有内容都要向后移动 100 个字节,这不仅是非常低效的操作,而且还可能覆盖其他文件。因此 C 语言没有提供插入、删除、修改文件内容的函数,要想实现这些功能,只能自己编写函数。

以插入数据为例,假设原来文件的大小为 1000 字节,现在要求在 500 字节处插入用户输入的字符串,那么可以这样来实现:
1) 创建一个临时文件,将后面 500 字节的内容复制到临时文件;
2) 将原来文件的内部指针调整到 500 字节处,写入字符串;
3) 再将临时文件中的内容写入到原来的文件(假设字符串的长度为 100,那么此时文件内部指针在 600 字节处)。

删除数据时,也是类似的思路。假设原来文件大小为 1000 字节,名称为 demo.mp4,现在要求在 500 字节处往后删除 100 字节的数据,那么可以这样来实现:
1) 创建一个临时文件,先将前 500 字节的数据复制到临时文件,再将 600 字节之后的所有内容复制到临时文件;
2) 删除原来的文件,并创建一个新文件,命名为 demo.mp4;
3) 将临时文件中的所有数据复制到 demo.mp4。

修改数据时,如果新数据和旧数据长度相同,那么设置好内部指针,直接写入即可;如果新数据比旧数据长,相当于增加新内容,思路和插入数据类似;如果新数据比旧数据短,相当于减少内容,思路和删除数据类似。实际开发中,我们往往会保持新旧数据长度一致,以减少编程的工作量,所以我们不再讨论新旧数据长度不同的情况。

总起来说,本节重点讨论数据的插入和删除。

文件复制函数

在数据的插入删除过程中,需要多次复制文件内容,我们有必要将该功能实现为一个函数,如下所示:
/**
 * 文件复制函数
 * @param  fSource       要复制的原文件
 * @param  offsetSource  原文件的位置偏移(相对文件开头),也就是从哪里开始复制
 * @param  len           要复制的内容长度,小于0表示复制offsetSource后边的所有内容
 * @param  fTarget       目标文件,也就是将文件复制到哪里
 * @param  offsetTarget  目标文件的位置偏移,也就是复制到目标文件的什么位置
 * @return  成功复制的字节数
**/
long fcopy(FILE *fSource, long offsetSource, long len, FILE *fTarget, long offsetTarget){
    int bufferLen = 1024*4;  // 缓冲区长度
    char *buffer = (char*)malloc(bufferLen);  // 开辟缓存
    int readCount;  // 每次调用fread()读取的字节数
    long nBytes = 0;  //总共复制了多少个字节
    int n = 0;  //需要调用多少次fread()函数
    int i;  //循环控制变量

    fseek(fSource, offsetSource, SEEK_SET);
    fseek(fTarget, offsetTarget, SEEK_SET);

    if(len<0){  //复制所有内容
        while( (readCount=fread(buffer, 1, bufferLen, fSource)) > 0 ){
            nBytes += readCount;
            fwrite(buffer, readCount, 1, fTarget);
        }
    }else{  //复制len个字节的内容
        n = (int)ceil((double)((double)len/bufferLen));
        for(i=1; i<=n; i++){
            if(len-nBytes < bufferLen){ bufferLen = len-nBytes; }
            readCount = fread(buffer, 1, bufferLen, fSource);
            fwrite(buffer, readCount, 1, fTarget);
            nBytes += readCount;
        }
    }
    fflush(fTarget);
    free(buffer);
    return nBytes;
}
该函数可以将原文件任意位置的任意长度的内容复制到目标文件的任意位置,非常灵活。如果希望实现《C语言实现文件复制功能(包括文本文件和二进制文件)》一节中的功能,那么可以像这面这样调用:
fcopy(fSource, 0, -1, fTarget, 0);

文件内容插入函数

请先看代码:
/**
 * 向文件中插入内容
 * @param  fp      要插入内容的文件
 * @param  buffer  缓冲区,也就是要插入的内容
 * @param  offset  偏移量(相对文件开头),也就是从哪里开始插入
 * @param  len     要插入的内容长度
 * @return  成功插入的字节数
**/
int finsert(FILE *fp, long offset, void *buffer, int len){
    long fileSize = fsize(fp);
    FILE *fpTemp;  //临时文件

    if(offset>fileSize || offset<0 || len<0){  //插入错误
        return -1;
    }

    if(offset == fileSize){  //在文件末尾插入
        fseek(fp, offset, SEEK_SET);
        if(!fwrite(buffer, len, 1, fp)){
            return -1;
        }
    }

    if(offset < fileSize){  //从开头或者中间位置插入
        fpTemp = tmpfile();
        fcopy(fp, 0, offset, fpTemp, 0);
        fwrite(buffer, len, 1, fpTemp);
        fcopy(fp, offset, -1, fpTemp, offset+len);
        freopen(FILENAME, "wb+", fp );
        fcopy(fpTemp, 0, -1, fp, 0);
        fclose(fpTemp);
    }
   
    return 0;
}
代码说明:
1) fsize() 是在《C语言获取文件大小(长度)》自定义的函数,用来获取文件大小(以字节计)。

2) 第 17 行判断数据的插入位置,如果是在文件末尾,就非常简单了,直接用 fwrite() 写入即可。

3) 如果从文件开头或中间插入,就得创建临时文件。

tmpfile() 函数用来创建一个临时的二进制文件,可以读取和写入数据,相当于 fopen() 函数以"wb+"方式打开文件。该临时文件不会和当前已存在的任何文件重名,并且会在调用 fclose() 后或程序结束后自动删除。

文件内容删除函数

请看下面的代码:
int fdelete(FILE *fp, long offset, int len){
    long fileSize = getFileSize(fp);
    FILE *fpTemp;

    if(offset>fileSize || offset<0 || len<0){  //错误
        return -1;
    }

    fpTemp = tmpfile();
    fcopy(fp, 0, offset, fpTemp, 0);  //将前offset字节的数据复制到临时文件
    fcopy(fp, offset+len, -1, fpTemp, offset);  //将offset+len之后的所有内容都复制到临时文件
    freopen(FILENAME, "wb+", fp );  //重新打开文件
    fcopy(fpTemp, 0, -1, fp, 0);

    fclose(fpTemp);
    return 0;
}
文件第 5~7 行用来判断传入的参数是否合法。freopen() 以"w+"方式打开文件时,如果有同名的文件存在,那么先将文件内容删除,作为一个新文件对待。

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