C语言速成手册(五):其它运算符、文件操作、其它函数

条件运算符
    条件运算符的格式如下:
表达式1 ? 表达式2 : 表达式3
    它表示:若表达式1为真(非0),则返回表达式2,否则返回表达式3。

    下面的函数返回两个数中较小的一个:
long min( long a, long b)
{
   return (a<b)?a:b;
}

    很多地方都可能用到条件运算符。再比如求平均数时你可能会这样写:
average = (n>0) ? sum/n : 0;

自加、自减
    a=a+1可以写成a++或++a,a=a-1可以写成a–或–a 。例如,你会经常看到这样的写法:
for ( i=1; i<=10; i++ )
{
}

    如果自加自减不是单独成句,而是放在其它语句中的话,那么a++和++a是有区别的。a++表示“用了后再加”,++a表示“加了后再用”。a–和–a的区别同理。下面的代码输出0 1 1 1。
int a=0;
printf("%d ",a++);
printf("%d ",a);

int b=0;
printf("%d ",++b);
printf("%d",b);

其它运算符
    下面所有的a和b均为整型,则:
C语言  |  Pascal语言
——-+————-
a & b  |  a and b
a | b  |  a or b
a ^ b  |  a xor b
a << b |  a shl b
a >> b |  a shr b

  简写 |    含义
——-+————-
a += b |  a = a + b
a -= b |  a = a – b
a *= b |  a = a * b
a /= b |  a = a / b
a %= b |  a = a % b
a &= b |  a = a & b
a |= b |  a = a | b
a ^= b |  a = a ^ b
a <<= b|  a = a << b
a >>= b|  a = a >> b

各种标准输入输出函数
    下列函数都是stdio.h提供的。stdio.h还提供了一个EOF常量(其实就是-1),用来标识输入数据结束。
         函数                |                    用途
—————————–+———————————————————-
int scanf(str,arg1,…,argn) | 按指定格式读入数据,返回成功被赋值的变量个数。如果已无输入或出错则返回EOF
int printf(str,arg1,…,argn)| 按指定格式输出数据,返回成功输出的字符个数。
int getchar()                | 返回标准输入的下一个字符,如果已无输入或出错则返回EOF。
int putchar(c)               | 向屏幕输出一个字符c,同时返回这个字符,如果出错则返回EOF。
char *gets(str)              | 把这一行输入数据存入字符串str并返回该字符串,如果已无输入或出错则返回NULL
int puts(str)                | 输出字符串并自动输出一个换行符,如果出错则返回EOF。

内存输入输出操作
    stdio.h中提供的sscanf和sprintf两个函数可以把一个字符串当作输入输出对象,其用法与scanf和printf差不多,只不过要多一个参数。你需要把目标字符数组作为函数的第一个参数。
    使用sscanf和sprintf可以方便地进行数字和字符串互转,并实现各种字符串操作。看下面的程序代码:
#include <stdio.h>
int main()
{
    char st[80]="5:43:04";
    int h,m,s;
    
    sscanf(st, "%d:%d:%d", &h, &m, &s);
    printf("Hour:%d Minute:%d Second:%dn", h, m, s);
    
    sprintf(st, "My birthday is %d-%d-%d", 1988, 5, 16);
    printf("%s",st);
    
    return 0;
}

    输出为:
Hour:5 Minute:43 Second:4
My birthday is 1988-5-16

文件输入输出操作
    stdio.h还提供了FILE类型,用于定义文件指针。例如,下面的语句定义了两个待操作的文件:
FILE *in, *out;
    打开一个文件使用fopen函数,该函数的参数为两个字符串。前一个参数指定文件名,后一个参数指定打开模式("r"=读, "w"=写, "a"=在已有文件后继续写 )。函数返回一个文件指针作为此文件的标识供以后使用。

    和文件操作相关的函数有:
         函数                      |                    用途
———————————–+———————————————————-
int fscanf(file,str,arg1,…,argn) | 从file指针对应的文件中读入数据,具体行为同scanf
int fprintf(file,str,arg1,…,argn)| 向file指针对应的文件中输出数据,具体行为同printf
int fgetc(file)                    | 从file指针对应的文件中读入数据,具体行为同getchar
int fputc(c,file)                  | 向file指针对应的文件中输出数据,具体行为同putchar
char *fgets(str,n,file)            | 从file指针对应的文件中读入数据到str字符串,读到第n个字符为止
int fputs(str,file)                | 向file指针对应的文件中输出数据,具体行为同puts
int fflush(file)                   | 立即写入文件,同Pascal中的flush
int feof(file)                     | 文件是否结束,同Pascal中的eof
int fclose(file)                   | 关闭文件,同Pascal中的close

    下面的程序是文件操作版A+B问题,你可以看到文件操作具体的实现方法。
#include <stdio.h>
int main()
{
    FILE *in, *out;
    long a, b;
    
    in = fopen("test.in","r");
    fscanf(in, "%d%d", &a, &b);
    fclose(in);
    
    out = fopen("test.out","w");
    fprintf(out, "%d", a+b);
    fclose(out);
    
    return 0;
}

整型上下限
    Pascal可以用maxlongint来表示longint类型的最大值。C语言中也有类似的定义可以直接使用。使用C语言中的相关定义需要在程序代码前加上#include <limits.h>。

   定义    |    表示
———–+—————————–
CHAR_MAX   | char类型大小上限
CHAR_MIN   | char类型大小下限
SHRT_MAX   | short类型的大小上限
SHRT_MIN   | short类型的大小下限
USHRT_MAX  | unsigned short类型的大小上限
INT_MAX    | int类型的大小上限
INT_MIN    | int类型的大小下限
UINT_MAX   | unsigned int类型的大小上限
LONG_MAX   | long类型的大小上限
LONG_MIN   | long类型的大小下限
ULONG_MAX  | unsigned long类型的大小上限
LLONG_MAX  | long long类型的大小上限
LLONG_MIN  | long long类型的大小下限
ULLONG_MAX | unsigned long long类型的大小上限

常用数学函数
    使用下面的函数需要在程序代码前加上#include <math.h>。

   函数             |     用途
——————–+—————–
double sin(x)       |  正弦
double cos(x)       |  余弦
double tan(x)       |  正切
double asin(x)      |  反正弦
double acos(x)      |  反余弦
double atan(x)      |  反正切
double sqrt(x)      |  开平方
double pow(x,y)     |  x的y次方
double exp(x)       |  e的x次方
double exp2(x)      |  2的x次方
double log(x)       |  以e为底的对数
double log2(x)      |  以2为底的对数
double log10(x)     |  以10为底的对数
double fabs(x)      |  x的绝对值
double fmod(x,y)    |  小数版的mod
double floor(x)     |  小于等于x的最大整数
double ceil(x)      |  大于等于x的最小整数
double trunc(x)     |  舍弃小数部分
double round(x)     |  小数部分四舍五入
long lround(x)      |  小数部分四舍五入,返回long
long long llround(x)|  小数部分四舍五入,返回long long

常用字符串函数
    使用以下函数需要在程序代码前加上#include <string.h>。
    参数s1和s2总是两个字符串,参数c总是一个字符。

    函数               |        用途
———————–+—————————–
int strlen(s1)         | 返回s1的长度
char *strcpy(s1,s2)    | 把s2赋值给s1,返回s1
char *strcat(s1,s2)    | 将s2连接到s1后面,返回s1
int strcmp(s1,s2)      | 比较两字符串,s1小则返回负数,相等返回0,s1大返回正数
char *strchr(s1,c)     | 寻找s1第一次出现c的位置,找到则返回指向该位置的指针,没找到则返回NULL
char *strstr(s1,s2)    | 寻找s2第一次出现在s1的位置,找到则返回指向该位置的指针,没找到则返回NULL
char *strpbrk(s1,s2)   | 寻找s2中的任意字符第一次出现在s1的位置,找到则返回指向该位置的指针,没找到则返回NULL

观察下面的程序:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
    char st[80]="matrix67";
    strcat(st,".com");
    printf( "%sn", st );
    printf( "%dn", strlen(st) );
    printf( "%dn", strcmp(st,"my blog") );
    printf( "%cn", *strchr(st,'i') );
    printf( "%sn", strpbrk(st,"3.1415927") );
    printf( "%dn", strstr(st,"x6")-st );

    return 0;
}

输出为:
matrix67.com
12
-1
i
7.com
5

内存操作函数
    下面的一些函数主要用于字符串操作,因此属于string.h 。假设m1和m2都是void *类型。

         函数                |            用途
—————————–+———————————–
int memcmp (m1, m2, n)     |  比较m1和m2的头n个字节,相同返回0,m1小返回负数,m2小返回正数
void *memmove (m1, m2, n)    |  把m2的前n个字节复制到m1的位置,相当于Pascal中的move
void *memset (m1, c, n)      |  把m1的前n个字节全部设为c,相当于Pascal中的fillchar

    下面这段代码的结果是把st字符串变成了"Matrix67, I love UUUUUUUUUUUU…"。
char st[80]="Matrix67, I love someone else...";
memset(st+17,'U',12);

    当然memset更常用的是初始化数组。例如动态规划前初始化f数组:
long f[1000][1000];
memset( f, 0, sizeof(f) );

stdlib.h提供的其它函数
    函数                 |                        用途
————————-+————————————————-
int abs(n)               |  取绝对值,适用于int
long labs(n)             |  取绝对值,适用于long
long long llabs(n)       |  取绝对值,适用于long long
double atof(str)         |  把字符串str转化为数字,返回double类型
int atoi(str)       &n
bsp;    |  把字符串str转化为数字,返回int类型
long atol(str)           |  把字符串str转化为数字,返回long类型
long long atoll(str)     |  把字符串str转化为数字,返回long long类型
void exit(n)             |  退出程序,返回的错误代码为n(0=正常),相当于Pascal的halt
int rand()               |  产生一个随机数,范围在stdlib.h中指定(通常最小为0,最大为int的上限)
void srand(n)            |  设置随机数发生器的种子为n
void qsort(arr,n,size,fn)|  快排,四个参数分别为数组,长度,类型大小,比较函数。

    比较函数的格式应该为
int 函数名(const void *参数1, const void *参数2)
    如果参数1小于参数2,则该函数返回负数,等于则返回0,大于则正数。因此,你可以自己给“大小”下定义。
    下面的程序合法地调用了qsort函数。注意随机函数后的取余运算,这是生成某个范围内的随机数的常用手段。
#include <stdlib.h>
int comp(const void *i, const void *j)
{
    return *(long *)i - *(long *)j;
}

int main()
{
    long n=1000, i, a[n];
    for (i=0; i<n; i++) a[i]=rand()%10000;
    qsort(a, n, sizeof(long), comp);
    return 0;
}

利用assert帮助调试
    assert可以在程序不满足某个条件时输出错误信息并立即终止运行,这对调试很有帮助。使用assert语句需要包含头文件assert.h。观察下面的程序代码:
#include <stdio.h>
#include <assert.h>

int main()
{
    int n;
    scanf("%d",&n);
    assert(n!=0);
    printf("%f",1.0/n);
    return 0;
}

    当读入的数是0时,程序执行printf前就会提前终止,并且输出错误信息。这可以保证后面的语句正常执行,避免异常错误。这显然比用if语句排除异常错误更好一些。在每一个潜在的异常错误前加上assert,当程序出错时你可以很快确定是哪里的问题。

Matrix67原创
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10 条评论

  • dd

    调用stdio.h的说法不妥。
    函数才是被调用的,改为包含(include)好了。

    回复:感觉“包含”听起来很别扭,自己又改了一下

  • dd

    int rand() 产生一个int范围内的随机数。这个说法不对。应该是在[0,RAND_MAX)范围内的一个随机数。在Dev-C++4.9.9.2环境中RAND_MAX是32767。

    回复:哦,谢谢指正。我忽略了int的范围要包括负数,而rand()返回的结果最小为0

  • 逆铭

    好像没写assert……

    回复:哦,对!过几天来写

  • 逆铭

    cppreference里说:

    The assert() macro is used to test for errors. If exp  evaluates to zero, assert() writes information to stderr and exits the program. If the macro NDEBUG is defined, the assert() macros will be ignored.

    但是为什么我这里定义了NDEBUG宏却无效呢……

    回复:要把#define NDEBUG写在include前面

  • digiter

    int getchar()                | 返回标准输入的下一个字符,如果已无输入或出错则返回EOF。
    如果返回的是字符的话,为什么是int类型呢?

    回复:int和char实际上是互相兼容的

  • 纳米

    http://www.cnblogs.com/drizzlecrj/archive/2007/09/06/882120.html

    comp函数的问题:
    这个问题出在 当a是int的最大值(2^31 – 1),b是int的最小值(-2^31)时,a – b会溢出,返回了一个正数,言下之意就是说a < b了,这显然是错误的了。(赞一下yiyi,估计srm 中cha人cha的比较多了)

  • xyn

    有没有一种像pascal中
    assign(input,*.in’); reset(input);
    assign(output,’*.out’); rewrite(output);
    的文件操作,调试时只要在他们前加个注释符号,就可以变成屏幕输出?
    否则调试时输入输出都要改过,实在太烦

  • Genc

    没写freopen

  • 200

    ¾Æµê¿Í·¿µçÄÔ½â¾ö·½°¸£¨¾­¼ÃÐÍ£©£ºÔÆæäÕ¾ÉÌÂÃÐÅϢƽ̨ ÔÆ֮о·þÎñÆ÷ ÔÆÏèµçÄÔÖÕ¶ËÒ»Ìå»ú/ÔÆÏèÍøÂçÖն˿ͷ¿ÒÑÓÐÒº¾§µçÊÓ£©

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