2024-2025-1 20241310 《计算机基础与程序设计》第十四周学习总结

作业信息

教材学习内容总结

C语言相关知识点总结

一、二进制文件和文本文件

1. 定义与区别
   • 二进制文件
     • 以二进制形式存储数据，数据在内存中的存储形式原样输出到磁盘。例如，整数10在内存中以二进制表示（假设为32位系统下的00000000000000000000000000001010），直接存储到二进制文件中。适用于存储非字符为主的数据，如图片、音频、视频等。如果用记事本打开，通常会显示乱码。
     • 优点是存取速度快、占用空间小，可随机存取数据。
   • 文本文件
     • 以字符码（字符的二进制码）的形式存储，每个字符对应一个字节，用于存放对应的ASCII码。例如，数字10在文本文件中会以字符1和0的ASCII码形式存储（00110001和00110000）。可使用Windows自带的记事本、写字板等编辑查看，内容是可阅读的。
     • 便于对字符进行逐个处理，也便于输出字符，但一般占存储空间较多，而且在存储数值型数据时要花费转换时间（如将数值转换为ASCII码存储，读取时再转换回数值）。

二、文件的打开和关闭

1. 文件打开函数 - fopen
   • 函数原型：FILE *fopen(const char *fname, const char *mode);
   • 参数
     • fname：要打开的文件的名称，可以是绝对路径（从盘符开始的文件路径）或相对路径（从当前工作目录开始的文件路径）。
     • mode：文件的打开模式，决定了对文件的操作方式。
       • 对于文本文件：
         • "r"：以只读模式打开文本文件，要求文件必须存在。
         • "w"：以只写模式打开文本文件，若文件存在则清空内容，若不存在则创建。
         • "a"：以追加模式打开文本文件，若文件不存在则创建，写入数据时追加到文件末尾。
         • "r +"：以读写模式打开文本文件，文件必须存在。
         • "w +"：以读写模式打开文本文件，若文件存在则清空内容。
         • "a +"：以读写模式打开文本文件，写入数据时追加到文件末尾。
       • 对于二进制文件：在上述模式字符串后加"b"，如"rb"、"wb"、"ab"等。
   • 返回值
     • 成功时返回一个指向FILE结构体变量的指针（这个结构体变量包含文件的名称、大小、属性、缓冲区等相关信息）；失败时返回空指针。
2. 文件关闭函数 - fclose
   • 函数原型：int fclose(FILE *stream);
   • 作用：关闭打开的文件流，断开指针与文件之间的联系，禁止再对该文件进行操作。
   • 返回值：成功返回0，失败返回EOF（-1）。

三、按字符读写文件

1. 字符读取函数 - fgetc
   • 函数原型：int fgetc(FILE *fp);
   • 功能：从fp所指向的文件中读取一个字符。
   • 返回值：返回文件fp所指向的文件中的字符值（EOF为文件尾标志，其真值为-1）。调用该函数时，文件使用方式必须是以读或读写方式打开的。
2. 字符写入函数 - fputc
   • 函数原型：int fputc(int ch, FILE *fp);
   • 功能：将字符ch的值输出到fp所指向的文件中去。
   • 返回值：成功时返回写入的字符，失败时返回EOF。

四、按格式读写文件

1. 格式化读取函数 - fscanf
   • 函数原型：int fscanf(FILE *fp, const char *format,...);
   • 功能：从fp所指向的文件中按照指定的格式读取数据。与scanf功能相似，但操作对象是磁盘文件而不是键盘。
2. 格式化写入函数 - fprintf
   • 函数原型：int fprintf(FILE *fp, const char *format,...);
   • 功能：按照指定的格式将数据写入fp所指向的文件中。与printf功能相似，但操作对象是磁盘文件而不是显示器。

五、按数据块读写文件

1. 数据块读取函数 - fread
   • 函数原型：size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t count, FILE *fp);
   • 功能：从fp所指向的文件中读取count个数据块，每个数据块大小为size字节，将读取的数据存储到ptr所指向的内存区域。size_t是在stddef.h头文件中使用typedef定义的数据类型，表示无符号整数，常用来表示数量。
   • 返回值：实际读取的数据块个数。
2. 数据块写入函数 - fwrite
   • 函数原型：size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t count, FILE *fp);
   • 功能：将ptr所指向的内存区域中的count个数据块，每个数据块大小为size字节，写入到fp所指向的文件中。
   • 返回值：实际写入的数据块个数。

六、文件的随机读写

1. 文件定位函数 - fseek
   • 函数原型：int fseek(FILE *fp, long offset, int whence);
   • 功能：改变文件位置指针的位置。
   • 参数
     • fp：文件指针。
     • offset：偏移量，以字节为单位，表示相对于whence的偏移量。
     • whence：起始位置，可以是SEEK_SET（文件开头，偏移量为0）、SEEK_CUR（当前位置）、SEEK_END（文件末尾）。
   • 返回值：成功时返回0，失败时返回非零值。
2. 获取文件指针当前位置函数 - ftell
   • 函数原型：long ftell(FILE *fp);
   • 功能：返回文件位置指针的当前值。
3. 文件指针重定位到开头函数 - rewind
   • 函数原型：void rewind(FILE *fp);
   • 功能：使文件位置指针重新置于文件开头。

七、标准输入、输出重定向

1. 标准输入重定向
   • 在命令行中，可以使用<符号将标准输入重定向到一个文件。例如，myprogram < input.txt，这样myprogram程序原本从键盘读取输入的部分将改为从input.txt文件读取。
2. 标准输出重定向
   • 使用>符号可以将标准输出重定向到一个文件。例如，myprogram > output.txt，myprogram程序原本输出到屏幕的内容将被写入到output.txt文件中。如果使用>>，则是追加模式，不会覆盖原文件内容。

八、动画的基本原理

1. 视觉暂留现象
   • 人眼在观察物体时，当物体消失后，视网膜上的影像不会立即消失，而是会保留一段时间（大约0.1 - 0.4秒）。动画利用这一现象，通过快速连续播放一系列略有不同的图像（帧），给人眼造成画面连续运动的错觉。
2. 帧的概念
   • 动画由一系列的帧组成，每一帧都是一个静止的图像。通过在一定时间间隔内切换这些帧，就可以产生动画效果。例如，常见的视频帧率有24帧/秒、30帧/秒等，表示每秒播放的帧数。
3. 关键帧与中间帧
   • 关键帧：是动画中具有关键意义的帧，包含了角色或物体的重要状态（如起始状态、结束状态、关键动作等）。动画师通常先绘制关键帧。
   • 中间帧：在关键帧之间补充的帧，用于使动画过渡更加自然流畅。通过插值等算法计算出中间帧的内容。

九、迷宫游戏

1. 游戏场景构建
   • 迷宫布局：可以使用二维数组来表示迷宫的布局，数组中的元素表示不同的区域，如墙壁、通道、起点、终点等。例如，用0表示通道，1表示墙壁

基于AI的学习

学习进度条

尝试一下记录「计划学习时间」和「实际学习时间」，到期末看看能不能改进自己的计划能力。这个工作学习中很重要，也很有用。
耗时估计的公式
：Y=X+X/N ，Y=X-X/N，训练次数多了，X、Y就接近了。

参考：软件工程软件的估计为什么这么难，软件工程 估计方法

• 计划学习时间:XX小时

• 实际学习时间:XX小时

• 改进情况：

(有空多看看现代软件工程 课件
软件工程师能力自我评价表)

参考资料

• 《计算机科学概论（第七版）》
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