c语言中如何设计和编写一个应用系统?
C程序中,如何设计和编写一个应用系统?
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一、 C语言文件的操作
1、 文件操作的基本方法:
C语言将计算机的输入输出设备都看作是文件。例如,键盘文件、屏幕文件等.
向屏幕输出一个信息,例如“Hello”是
#include.h>
int main()
{
printf("Hello\\\\n");
}
从键盘接收一个字符串然后显示是
#include.h>
int main()
{
char a[10];
scanf("%s",&a);
printf("%s \\\\n",a);
}
那么,如果写一个字符串到一个文件中,是什么方式呢?显示到屏幕上是默认的输出文件,如果是硬盘中的一个文件,首先要打开一个文件,然后才能往里写,那么就要告诉程序这个文件在什么地方,按照什么样的方式打开(读、写、读和写、添加、覆盖等),然后打开后要给这个打开的文件一个符号(指针变量),表示后续的读和写都是针对这个文件的,而不是到屏幕的,这个指针变量以后就代表了文件自身了。
定义一个代表文件的符号(指针变量)这样的形式
FILE *fp;
其中FILE是固定的写法,后面的是指针变量名,可以随意起。
这个时候fp还是一个空的指针变量,什么也没有代表,类似一个仓库里的货架的标签,什么也没有写。
然后让这个指针变量指向一个文件,就是打开一个文件,然后让这个指针变量指向这个打开的文件,后续对这个指针变量的操作就都是对这个文件的操作了。
打开文件的语句是
fopen(文件位置,打开模式);
文件位置好理解,就是文件所在的位置,例如c://test.txt
打开模式有几种,
r(read): 读
w(write): 写
a(append): 追加
t(text): 文本文件,可省略不写
b(banary): 二进制文件
+: 读和写
一般是rt+,也可以写成r+,和w+,就是读和写,能保留原来的内容。
所以打开C盘下my目录中的文件c:\\\\my\\\\test.txt的语句是
fp=fopen("c://my/test.txt","r+");
注意文件夹符号同上面的不同。
这个时候如果打开的文件出问题的话,往一个空指针里面写东西是比较危险的,很容易把系统弄崩溃了。所以在后续的读写操作前,最好测试一下,打开文件后这个文件指针fp是否还是空的,如果是空的话,就不能往下执行了。所以语句变成了这样
if((fp=fopen(" c://my/test.txt ","r+")) == NULL)
{
printf("文件没有正确打开,不能往下执行了. \\\\n");
exit(1);
}
完整的程序成了这样
#include.h>
int main()
{
FILE *fp;
if((fp=fopen("c://my/test.txt","r+"))==NULL)
{
printf("文件没有正确打开,不能往下执行了. \\\\n");
return(1);
}
}
你会看到,程序报错,因为没有my这个目录,所以你要在C盘下先建立一个my目录,然后建立一个test.txt文件。或者你打开方式选择写和读,如果没有目录或者文件的话,程序会自动帮你建一个文件。就是这样
if((fp=fopen("c://my/test.txt","w+"))==NULL)
有时间自己可以百度一下C语言打开文件的类型,功能非常丰富。
然后就可以用前面的输入和输出语句,向文件中写内容了,同咱们上学期学的是一致的,就是在printf和scanf前面加f,成为fprint和fscanf,表示向文件输出和从文件输入,不是向屏幕输出和从键盘输入。
下面的程序实现了从键盘输入一个字符,然后写到文件中。
#include.h>
int main()
{
char a[20];
char b[20];
printf("请输入一个字符串(小于20个字符),写到c://my/test.txt中 \\\\n");
scanf("%s",&a);
FILE *fp;
if((fp=fopen("c://my/test.txt","w+"))==NULL)
{
printf("文件没有正确打开,不能往下执行了. \\\\n");
return(1);
}
fprintf(fp,"%s",a);
fclose(fp);
}
执行完后,你打开文件看看,你写的字符是否写进去了?
然后,你在记事本中在文件中写一个字符串,例如你的名字,然后用fscanf读出来,而不用在屏幕上输入了。
#include.h>
int main()
{
char a[20];
FILE *fp;
if((fp=fopen("c://my/test.txt","r+"))==NULL)
{
printf("文件没有正确打开,不能往下执行了. \\\\n");
return(1);
}
fscanf(fp,"%s",&a);
printf("%s \\\\n",a);
fclose(fp);
}
读取文件的时候有个指针,保证按照顺序依次往下读,如果读到头了想从头再来,类似看书一页页读完了想到头上重新操作,用函数rewind(fp)就可以了,如果想定位到某个位置,类似将书翻到某一页,用fseek(fp,偏移量,基准),就是在基准(0代表文件头,1代表当前位置,2代表文件尾)的基础上便宜多少。
这就是基本的文件的读写语句。有了文件的读写后,才能进行管理系统的开发,因为你的很多信息要存放到文件中才行,否则在程序中,关机后数据就没有了。
2、 能存储多个信息的结构体和结构体变量
上学期学过,一个变量可以保存一个数据,例如
int a; double b; char c[20];
则a可以保存一个整数,b可以保存一个实数,c可以保存一串字符(字符串)。
但是如果一个系统中,例如学生信息管理系统中,需要同时保存一个学生的姓名,性别,年龄等信息,那么设置变量保存很多同学的这些信息就有点不太方便。类似一个登记本,每一页只能写名字,如果你要登记其他的信息,又要添加一个登记本,只能写性别,如果登记年龄,又要添加一个登记本,只能写年龄,….,多么的不方便,还容易混乱。解决的方法你一定想,多么简单,一个登记本一页中,同时写姓名,性别,年龄不就行了吗?C语言也是这样,如果定义一种形式,一个变量同时记录很多的信息,这样在管理系统中,就方便很多了。这就是结构体。
结构体首先要定义,因为每个程序用到的组合在一起的信息不一样,例如学生信息管理系统中,可能要将学号、姓名、性别、年龄、班级组合到一起,所以 第一行用struct告诉程序,下面是一个结构体,后面的stu是这个结构体的类型,类似整数用int表示,这个stu是你自己起的名字。
typedef stu
{ int num;/*学号*/
char name[20];/*姓名*/
char sex[5];/*性别*/
int age;/*年龄*/
char sclass[20];/*班级*/
};
这个结构体中,包括了5个变量。
这样就有了一个新的变量类型,stu,这个变量类型是你自己定义的,同int,float是一样的。
如果定义一个整数变量a,你一定知道是
int a;
a=3;
那个定义一个你自己定义的stu类型的变量a,这样的形式,其中前面的struct告诉编译程序,这个stu是你自己定义的结构体类型,后面的a就是一个结构体变量了。
struct stu a;
但是赋值的时候,因为这个时候的a,代表了很多的信息,有num,name,sex,class,就是a中实际上是包括了很多的变量,那么怎么赋值呢?用点运算符”.”,就是a.num,a.name,a.sex,a.class,这个道理类似刚才提到的记录本每一页记录很多信息,这个a就代表1页纸,里面有很多信息栏,这一页纸的学号栏就用a.num表示,其他类似。如果有很多学生怎么办呢?那就多设置几个stu类型的变量,例如a1,a2,a3…就行放很多同学的信息,你一定想到,这不是一个好办法,因为信息都一样,有就是登记本每一页的格式都是一样的,这种方式适合用数组,
stu a[80];
这样,分别用a[0],a[1],a[2],…就可以存放至多到80个同学的信息了。
所以程序可以这样
#include.h>
struct stu
{ int num; /*学号*/
char name[20];/*姓名*/
char sex[5];/*性别*/
int age;/*年龄*/
char sclass[20];/*班级*/
};
int main()
{
struct stu a;
printf("依次输入学号,姓名,性别,年龄,班级,用回车分割,系统会显示输入的内容 \\\\n");
scanf("%d%s%s%d%s",&a.num,&a.name,&a.sex,&a.age,&a.sclass);
printf("以下是刚才输入的信息保存到stu类型变量a中后的结果 \\\\n");
printf("%d%s%s%d%s",&a.num,&a.name,&a.sex,&a.age,&a.sclass);
}
现在你已经很有进步了,可以用一个变量存储很多信息了。
3、 函数的应用和结构化程序设计
如果没有班级的话,咱们全校学生在一个班里面,可以想象管理会多么混乱。咱们想了一个办法,把同学按照专业分到不用的班级中,这样管理起来就方便多了,系里发通知等,只发到班长就行了,由班长向下传达,班级内部更改活动内容,也跟其他班级没有关系,自己关起门来修改就可以了。所以程序也是这样,如果是把所有的代码都放到一起,那跟全校所有的同学都在一个班级一样,互相之间相互联系,程序代码短还没有什么问题,程序代码量一多了,将非常难管理。所以按照功能,将不同的代码放到一起,用大括号括起来,然后给这段代码起个名字表示,类似咱们班级的名字,然后还要设置上参数,一遍使用这个函数的时候向里传递实际的值,类似一个加法的函数,完成两个数的相加,我们可以写成
myadd(int a, int b)
{
int c;
c=a+b;
return c;
}
myadd就是我们给这个函数起的名字,以便使用,a和b的作用接收调用者传递过来的数,然后把接收的两个数相加后返回,这个函数的值在调用后就是返回的值c,所以如果我们想算99+23等于多少,只要调用我们写好的函数
myadd(99,23),这个时候函数的值就是99+23了,如果把结果保存在变量d中,可以写成
d=myadd(99,23);
有了函数,我们就可以把不同功能的代码组织到一起,不仅自己方便,而且程序特别简单明了,便于修改,其他人写的函数我们还可以直接拿来用。
所以我们的这个学生信息管理系统形式就非常简单了,一共用到了三个函数
int main()
{
int i,sum;
pagedis();
check();
menu();
}
第一个是显示欢迎页面,第二个是验证用户名和口令,第三个是显示菜单,并根据用户的输入选择执行相应的操作。
还有一些其他的函数,分别是menu()菜单函数调用的子函数。
结构话程序后大概的形式就是这样
#include.h>
void pagedis();
void check();
void menu();
int main()
{
pagedis();
check();
menu();
}
void pagedis(){
printf("我是显示欢迎界面的模块,具体内容还要再完善! \\\\n");
}
void check(){
printf("我是验证用户合法性的模块,具体内容还要再完善! \\\\n");
}
void menu(){
printf("我是引导用户执行各个功能的模块,具体内容还要再完善! \\\\n");
}
这就是结构化程序设计,把功能放到函数中,下一步就可以集中精力,完善函数中的内容。
4、 显示欢迎页界面
首先完善显示欢迎页的界面,这个就是printf(“….”)函数显示字符串,但是要注意用空格和”\\\”位置定位,使得显示界面美观。
void pagedis()
{
printf(" \\\\n\\\\n\\\\n **********************************\\\\n");
printf(" * *\\\\n");
printf(" * *\\\\n");
printf(" * *\\\\n");
printf(" * 欢迎进入学生信息管理系统 *\\\\n");
printf(" * *\\\\n");
printf(" * *\\\\n");
printf(" * *\\\\n");
printf(" **********************************\\\\n");
}
5、 用户安全认证
这个函数中,用到了gets()函数,从键盘接收一个字符,还有strcmp(字符串1,字符串2),比较两个字符串是否一致,注意不能用”==”来判断两个数组是否相等,只能用”==”判断数组的元素是否相等。
void check()
{
char userName[5];/*用户名*/
char userPWD[5];/*密码*/
int i,sum;
system("color 4E");
for(i = 1; i < 4; i++)
{
/*用户名和密码均为abcde;*/
printf(" 用户名和密码均为abcde\\\\n\\\\n");
printf("\\\\n 请输入您的用户名:");
gets(userName);
printf("\\\\n 请输入您的密码:");
gets(userPWD);
if ((strcmp(userName,"abcde")==0) && (strcmp(userPWD,"abcde")==0))/*验证用户名和密码*/
{
printf("用户名和密码正确,显示主菜单");
return;
}
else
{
if (i < 3)
{
printf("用户名或密码错误,提示用户重新输入");
printf("用户名或密码错误,请重新输入!");
}
else
{
printf("连续3次输错用户名或密码,退出系统。");
printf("您已连续3次将用户名或密码输错,系统将退出!");
exit(1);
}
}
}
}
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