2024-2025-1 20241417 《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

• 文件的基本概念
  • 文件的定义与分类：文件是存储在外部介质上数据的集合，可分为文本文件（以 ASCII 码形式存储，每个字符占一个字节，便于人阅读和编辑）和二进制文件（数据按其在内存中的存储形式原样存储，占用空间可能更小，读写效率更高，适合存储数值型数据等）。
• 文件指针
  • 定义：FILE是一个结构体类型，文件指针是指向FILE结构体的指针变量，用于标识文件在内存中的位置和状态等信息，通过文件指针来操作文件。例如FILE *fp;声明了一个文件指针fp。
• 文件的打开与关闭
  • 打开文件：使用fopen函数打开文件，其一般形式为fp = fopen("文件名", "文件使用方式");，其中文件使用方式包括"r"（只读）、"w"（只写，若文件不存在则创建，若存在则清空内容）、"a"（追加写，在文件末尾添加数据）、"rb"、"wb"、"ab"（二进制文件的相应读写方式）等。如果打开文件成功，fopen函数返回文件指针，否则返回NULL。
  • 关闭文件：使用fclose函数关闭文件，fclose(fp);，关闭文件后，文件指针与该文件脱离联系，同时系统会将缓冲区中尚未写入文件的数据写入磁盘，并释放文件指针占用的内存空间。关闭文件操作很重要，可避免数据丢失和资源浪费。
• 文件的读写操作
  • 字符读写函数：
    • fgetc：从指定文件中读取一个字符，如ch = fgetc(fp);，读取成功返回读取到的字符，若读到文件末尾或出错则返回EOF（-1）。
    • fputc：向指定文件写入一个字符，如fputc(ch, fp);，写入成功返回写入的字符，出错则返回EOF。
  • 字符串读写函数：
    • fgets：从文件中读取一个字符串，fgets(str, n, fp);，n为要读取的字符个数（包括'\0'），会读取到换行符'\n'（如果文件中有），并将其作为字符串的一部分存储，若成功则返回字符串首地址，若读到文件末尾或出错则返回NULL。
    • fputs：将字符串写入文件，fputs(str, fp);，写入字符串str（不包括'\0'）到文件中，成功返回非负整数，出错返回EOF。
  • 格式化读写函数：
    • fscanf：从文件按指定格式读取数据，如fscanf(fp, "%d%s", &num, str);，按照格式字符串从文件中读取数据并存储到相应变量中，返回成功读取的数据项数，若遇到文件末尾或出错则返回EOF。
    • fprintf：将数据按指定格式写入文件，fprintf(fp, "%d %s", num, str);，将数据按格式写入文件，返回写入的字符数。
  • 数据块读写函数：
    • fread：用于从文件读取数据块到内存，fread(buffer, size, count, fp);，buffer是指向存储数据的内存区域的指针，size是每个数据块的字节数，count是要读取的数据块数量，成功则返回实际读取的数据块数量，若遇到文件末尾或出错则返回小于count的值。
    • fwrite：将内存中的数据块写入文件，fwrite(buffer, size, count, fp);，参数含义与fread类似，成功返回实际写入的数据块数量。
• 文件的定位与随机读写
  • 文件头定位：rewind函数将文件指针重新定位到文件开头，rewind(fp);。
  • 文件指针移动：fseek函数可将文件指针移动到指定位置，fseek(fp, offset, origin);，offset是偏移量（字节数），origin指定起始位置（SEEK_SET表示文件开头，SEEK_CUR表示当前位置，SEEK_END表示文件末尾）。例如fseek(fp, 10L, SEEK_SET);将文件指针从文件开头向后移动 10 个字节。
  • 获取当前位置：ftell函数用于获取文件指针当前相对于文件开头的偏移字节数，long pos = ftell(fp);，返回值为文件指针当前位置，如果出错则返回-1L。

教材学习中的问题和解决过程（先问 AI）

• 问题 1：不理解文件指针的移动规则
• 问题 1 解决方案：重新复习 fseek 函数的参数含义。SEEK_SET 表示从文件开头开始计算偏移量，SEEK_CUR 表示从当前文件指针位置计算偏移量，SEEK_END 表示从文件末尾开始计算偏移量（偏移量为负数时向前移动指针，正数时向后移动指针）
• 问题 2：混淆文本文件和二进制文件的读写方式
• 问题 2 解决方案：深入理解文本文件和二进制文件的本质区别。文本文件以字符形式存储，每个字符占用一个字节，并且遵循特定的字符编码（如 ASCII、UTF-8 等），适合存储人类可读的文本数据；二进制文件则是按照数据在内存中的存储形式原样存储，没有特定的字符编码限制，更适合存储数值型数据、图像、音频等非文本数据
• 问题 3：忘记关闭文件导致资源未释放
• 问题 3 解决方案：养成良好的编程习惯，在每次打开文件后，立即在适当的位置（通常是文件操作完成后）添加 fclose 函数来关闭文件。可以使用代码注释来提醒自己关闭文件的重要性

基于AI的学习

代码调试中的问题和解决过程

• 问题1：定义字符数组时忘记给'\0'分配位置，导致编译错误
• 问题1解决方案：回顾并检查课本中字符数组定义
• 问题2：使用有关字符串的函数时，忘记添加string的头文件
• 问题2解决方案：提前加好

学习进度条