可在第一个结点的指针域内存入第二个结点的首地址，在第二个结点的指针域内又存放第三个结点的首地址，如此串连下去直到最后一个结点。最后一个结点因无后续结点连接，其指针域可赋为0。这样一种连接方式，在数据结构中称为“链表”。
下图为最一简单链表的示意图。
图中，第0个结点称为头结点，它存放有第一个结点的首地址，它没有数据，只是一个指针变量。以下的每个结点都分为两个域，一个是数据域，存放各种实际的数据，如学号num，姓名name，性别sex和成绩score等。另一个域为指针域，存放下一结点的首地址。链表中的每一个结点都是同一种结构类型。
例如，一个存放学生学号和成绩的结点应为以下结构：
struct stu
{ int num;
int score;
struct stu *next;
}
前两个成员项组成数据域，后一个成员项next构成指针域，它是一个指向stu类型结构的指针变量。
链表的基本操作对链表的主要操作有以下几种：
1. 建立链表；
2. 结构的查找与输出；
3. 插入一个结点；
4. 删除一个结点；
下面通过例题来说明这些操作。
【例11.9】建立一个三个结点的链表，存放学生数据。为简单起见， 我们假定学生数据结构中只有学号和年龄两项。可编写一个建立链表的函数creat。程序如下：
#define NULL 0
#define TYPE struct stu
#define LEN sizeof (struct stu)
struct stu
{
int num;
int age;
struct stu *next;
};
TYPE *creat(int n)
{
struct stu *head,*pf,*pb;
int i;
for(i=0;i<n;i++)
{
pb=(TYPE*) malloc(LEN);
printf("input Number and Age\n");
scanf("%d%d",&pb->num,&pb->age);
if(i==0)
pf=head=pb;
else pf->next=pb;
pb->next=NULL;
pf=pb;
}
return(head);
}
在函数外首先用宏定义对三个符号常量作了定义。这里用 TYPE表示struct stu，用LEN表示sizeof(struct stu)主要的目的是为了在以下程序内减少书写并使阅读更加方便。结构stu定义为外部类型，程序中的各个函数均可使用该定义。
creat函数用于建立一个有n个结点的链表，它是一个指针函数，它返回的指针指向stu结构。在creat函数内定义了三个stu结构的指针变量。head为头指针，pf为指向两相邻结点的前一结点的指针变量。pb为后一结点的指针变量。
11.10 枚举类型
在实际问题中，有些变量的取值被限定在一个有限的范围内。例如，一个星期内只有七天，一年只有十二个月，一个班每周有六门课程等等。如果把这些量说明为整型，字符型或其它类型显然是不妥当的。为此，Ｃ语言提供了一种称为“枚举”的类型。在“枚举”类型的定义中列举出所有可能的取值，被说明为该“枚举”类型的变量取值不能超过定义的范围。应该说明的是，枚举类型是一种基本数据类型，而不是一种构造类型，因为它不能再分解为任何基本类型。
11.10.1 枚举类型的定义和枚举变量的说明
1. 枚举的定义枚举类型定义的一般形式为：
enum 枚举名{ 枚举值表 };
在枚举值表中应罗列出所有可用值。这些值也称为枚举元素。
例如：
该枚举名为weekday，枚举值共有7个，即一周中的七天。凡被说明为weekday类型变量的取值只能是七天中的某一天。
2. 枚举变量的说明
如同结构和联合一样，枚举变量也可用不同的方式说明，即先定义后说明，同时定义说明或直接说明。
设有变量a,b,c被说明为上述的weekday，可采用下述任一种方式：
enum weekday{ sun,mou,tue,wed,thu,fri,sat };
enum weekday a,b,c;
或者为：
enum weekday{ sun,mou,tue,wed,thu,fri,sat }a,b,c;
或者为：
enum { sun,mou,tue,wed,thu,fri,sat }a,b,c;
11.10.2 枚举类型变量的赋值和使用
枚举类型在使用中有以下规定：
1. 枚举值是常量，不是变量。不能在程序中用赋值语句再对它赋值。
例如对枚举weekday的元素再作以下赋值：
sun=5;
mon=2;
sun=mon;
都是错误的。
2. 枚举元素本身由系统定义了一个表示序号的数值，从0开始顺序定义为0，1，2…。如在weekday中，sun值为0，mon值为1，…,sat值为6。
【例11.10】
main(){
enum weekday
{ sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat } a,b,c;
a=sun;
b=mon;
c=tue;
printf("%d,%d,%d",a,b,c);
}
说明：
只能把枚举值赋予枚举变量，不能把元素的数值直接赋予枚举变量。如：
a=sum;
b=mon;
是正确的。而：
a=0;
b=1;
是错误的。如一定要把数值赋予枚举变量，则必须用强制类型转换。
如：
a=(enum weekday)2;
其意义是将顺序号为2的枚举元素赋予枚举变量a，相当于：
a=tue;
还应该说明的是枚举元素不是字符常量也不是字符串常量，使用时不要加单、双引号。
【例11.11】
main(){
enum body
{ a,b,c,d } month[31],j;
int i;
j=a;
for(i=1;i<=30;i++){
month[i]=j;
j++;
if (j>d) j=a;
}
for(i=1;i<=30;i++){
switch(month[i])
{
case a:printf(" %2d %c\t",i,'a'); break;
case b:printf(" %2d %c\t",i,'b'); break;
case c:printf(" %2d %c\t",i,'c'); break;
case d:printf(" %2d %c\t",i,'d'); break;
default:break;
}
}
printf("\n");
}
11.11 类型定义符typedef
Ｃ语言不仅提供了丰富的数据类型，而且还允许由用户自己定义类型说明符，也就是说允许由用户为数据类型取“别名”。类型定义符typedef即可用来完成此功能。例如，有整型量a,b,其说明如下：
int a,b;
其中int是整型变量的类型说明符。int的完整写法为integer，为了增加程序的可读性，可把整型说明符用typedef定义为：
typedef int INTEGER
这以后就可用INTEGER来代替int作整型变量的类型说明了。
例如：
INTEGER a,b;
它等效于：
int a,b;
用typedef定义数组、指针、结构等类型将带来很大的方便，不仅使程序书写简单而且使意义更为明确，因而增强了可读性。
例如：
typedef char NAME[20]; 表示NAME是字符数组类型，数组长度为20。然后可用NAME 说明变量，如：
NAME a1,a2,s1,s2;
完全等效于：
char a1[20],a2[20],s1[20],s2[20]
又如：
typedef struct stu
{ char name[20];
int age;
char sex;
} STU;
定义STU表示stu的结构类型，然后可用STU来说明结构变量：
STU body1,body2;
typedef定义的一般形式为：
typedef 原类型名 新类型名
其中原类型名中含有定义部分，新类型名一般用大写表示，以便于区别。
有时也可用宏定义来代替typedef的功能，但是宏定义是由预处理完成的，而typedef则是在编译时完成的，后者更为灵活方便。
语言12
12 位运算
12.1 位运算符Ｃ语言提供了六种位运算符：
12.1.1 按位与运算
12.1.2 按位或运算
12.1.3 按位异或运算
12.1.4 求反运算
12.1.5 左移运算
12.1.6 右移运算
12.2 位域（位段）
12.3 本章小结
12位运算
前面介绍的各种运算都是以字节作为最基本位进行的。但在很多系统程序中常要求在位(bit)一级进行运算或处理。Ｃ语言提供了位运算的功能，这使得Ｃ语言也能像汇编语言一样用来编写系统程序。
12.1位运算符Ｃ语言提供了六种位运算符：
&按位与
|按位或
^按位异或
~取反
<<左移
>>右移
12.1.1按位与运算
按位与运算符"&"是双目运算符。其功能是参与运算的两数各对应的二进位相与。只有对应的两个二进位均为1时，结果位才为1，否则为0。参与运算的数以补码方式出现。
例如：9&5可写算式如下：
00001001(9的二进制补码)
&00000101(5的二进制补码)
00000001(1的二进制补码)
可见9&5=1。
按位与运算通常用来对某些位清0或保留某些位。例如把a的高八位清0，保留低八位，可作a&255运算(255的二进制数为0000000011111111)。
【例12.1】
main(){
inta=9,b=5,c;
c=a&b;
printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\n",a,b,c);
}
12.1.2按位或运算
按位或运算符“|”是双目运算符。其功能是参与运算的两数各对应的二进位相或。只要对应的二个二进位有一个为1时，结果位就为1。参与运算的两个数均以补码出现。
例如：9|5可写算式如下：
00001001
|00000101
00001101(十进制为13)可见9|5=13
【例12.2】
main(){
inta=9,b=5,c;
c=a|b;
printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\n",a,b,c);
}
12.1.3按位异或运算
按位异或运算符“^”是双目运算符。其功能是参与运算的两数各对应的二进位相异或，当两对应的二进位相异时，结果为1。参与运算数仍以补码出现，例如9^5可写成算式如下：
00001001
^00000101
00001100(十进制为12)
【例12.3】
main(){
inta=9;
a=a^5;
printf("a=%d\n",a);
}
12.1.4求反运算
求反运算符～为单目运算符，具有右结合性。其功能是对参与运算的数的各二进位按位求反。
例如～9的运算为：
~(0000000000001001)结果为：1111111111110110
12.1.5左移运算
左移运算符“<<”是双目运算符。其功能把“<<”左边的运算数的各二进位全部左移若干位，由“<<”右边的数指定移动的位数，高位丢弃，低位补0。
例如：
a<<4
指把a的各二进位向左移动4位。如a=00000011(十进制3)，左移4位后为00110000(十进制48)。
12.1.6右移运算
右移运算符“>>”是双目运算符。其功能是把“>>”左边的运算数的各二进位全部右移若干位，“>>”右边的数指定移动的位数。
例如：
设a=15，
a>>2
表示把000001111右移为00000011(十进制3)。
应该说明的是，对于有符号数，在右移时，符号位将随同移动。当为正数时，最高位补0，而为负数时，符号位为1，最高位是补0或是补1取决于编译系统的规定。TurboC和很多系统规定为补1。
【例12.4】
main(){
unsigneda,b;
printf("inputanumber:");
scanf("%d",&a);
b=a>>5;
b=b&15;
printf("a=%d\tb=%d\n",a,b);
}
请再看一例!
【例12.5】
main(){
chara='a',b='b';
intp,c,d;
p=a;
p=(p<<8)|b;
d=p&0xff;
c=(p&0xff00)>>8;<BR>printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\nd=%d\n",a,b,c,d);
}
12.2位域（位段）
有些信息在存储时，并不需要占用一个完整的字节，而只需占几个或一个二进制位。例如在存放一个开关量时，只有0和1两种状态，用一位二进位即可。为了节省存储空间，并使处理简便，Ｃ语言又提供了一种数据结构，称为“位域”或“位段”。
所谓“位域”是把一个字节中的二进位划分为几个不同的区域，并说明每个区域的位数。每个域有一个域名，允许在程序中按域名进行操作。这样就可以把几个不同的对象用一个字节的二进制位域来表示。
1.位域的定义和位域变量的说明
位域定义与结构定义相仿，其形式为：
struct位域结构名
{位域列表};
其中位域列表的形式为：
类型说明符位域名：位域长度
例如：
structbs
{
inta:8;
intb:2;
intc:6;
};
位域变量的说明与结构变量说明的方式相同。可采用先定义后说明，同时定义说明或者直接说明这三种方式。
例如：
structbs
{
inta:8;
intb:2;
intc:6;
}data;
说明data为bs变量，共占两个字节。其中位域a占8位，位域b占2位，位域c占6位。
对于位域的定义尚有以下几点说明：
1)一个位域必须存储在同一个字节中，不能跨两个字节。如一个字节所剩空间不够存放另一位域时，应从下一单元起存放该位域。也可以有意使某位域从下一单元开始。
例如：
structbs
{
unsigneda:4
unsigned:0/*空域*/
unsignedb:4/*从下一单元开始存放*/
unsignedc:4
}
在这个位域定义中，a占第一字节的4位，后4位填0表示不使用，b从第二字节开始，占用4位，c占用4位。
2)由于位域不允许跨两个字节，因此位域的长度不能大于一个字节的长度，也就是说不能超过8位二进位。
3)位域可以无位域名，这时它只用来作填充或调整位置。无名的位域是不能使用的。例如：
structk
{
inta:1
int:2/*该2位不能使用*/
intb:3
intc:2
};
从以上分析可以看出，位域在本质上就是一种结构类型，不过其成员是按二进位分配的。
2.位域的使用
位域的使用和结构成员的使用相同，其一般形式为：
位域变量名?位域名
位域允许用各种格式输出。
【例12.6】
main(){
structbs
{
unsigneda:1;
unsignedb:3;
unsignedc:4;
}bit,*pbit;
bit.a=1;
bit.b=7;
bit.c=15;
printf("%d,%d,%d\n",bit.a,bit.b,bit.c);
pbit=&bit;
pbit->a=0;
pbit->b&=3;
pbit->c|=1;
printf("%d,%d,%d\n",pbit->a,pbit->b,pbit->c);
}
上例程序中定义了位域结构bs，三个位域为a,b,c。说明了bs类型的变量bit和指向bs类型的指针变量pbit。这表示位域也是可以使用指针的。程序的9、10、11三行分别给三个位域赋值(应注意赋值不能超过该位域的允许范围)。程序第12行以整型量格式输出三个域的内容。第13行把位域变量bit的地址送给指针变量pbit。第14行用指针方式给位域a重新赋值，赋为0。第15行使用了复合的位运算符"&="，该行相当于：
pbit->b=pbit->b&3
位域b中原有值为7，与3作按位与运算的结果为3(111&011=011,十进制值为3)。同样，程序第16行中使用了复合位运算符"|="，相当于：
pbit->c=pbit->c|1
其结果为15。程序第17行用指针方式输出了这三个域的值。
12.3本章小结
1.位运算是Ｃ语言的一种特殊运算功能，它是以二进制位为单位进行运算的。位运算符只有逻辑运算和移位运算两类。位运算符可以与赋值符一起组成复合赋值符。如&=,|=,^=,>>=,<<=等。
2.利用位运算可以完成汇编语言的某些功能，如置位，位清零，移位等。还可进行数据的压缩存储和并行运算。
3.位域在本质上也是结构类型，不过它的成员按二进制位分配内存。其定义、说明及使用的方式都与结构相同。
4.位域提供了一种手段，使得可在高级语言中实现数据的压缩，节省了存储空间，同时也提高了程序的效率。
c语言 13
13文件
13.1C文件概述
13.2文件指针
13.3文件的打开与关闭
13.3.1文件的打开(fopen函数)
13.3.2文件关闭函数（fclose函数）
13.4文件的读写
13.4.1字符读写函数fgetc和fputc
13.4.2字符串读写函数fgets和fputs
13.4.3数据块读写函数fread和fwtrite
13.4.4格式化读写函数fscanf和fprintf
13.5文件的随机读写
13.5.1文件定位
13.5.2文件的随机读写
13.6文件检测函数
13.6.1文件结束检测函数feof函数
13.6.2读写文件出错检测函数
13.6.3文件出错标志和文件结束标志置0函数
13.7Ｃ库文件
13.8本章小结
13 文件
13.1 C文件概述
所谓“文件”是指一组相关数据的有序集合。这个数据集有一个名称，叫做文件名。实际上在前面的各章中我们已经多次使用了文件，例如源程序文件、目标文件、可执行文件、库文件 (头文件)等。
文件通常是驻留在外部介质(如磁盘等)上的，在使用时才调入内存中来。从不同的角度可对文件作不同的分类。从用户的角度看，文件可分为普通文件和设备文件两种。
普通文件是指驻留在磁盘或其它外部介质上的一个有序数据集，可以是源文件、目标文件、可执行程序；也可以是一组待输入处理的原始数据，或者是一组输出的结果。对于源文件、目标文件、可执行程序可以称作程序文件，对输入输出数据可称作数据文件。
设备文件是指与主机相联的各种外部设备，如显示器、打印机、键盘等。在操作系统中，把外部设备也看作是一个文件来进行管理，把它们的输入、输出等同于对磁盘文件的读和写。
通常把显示器定义为标准输出文件，一般情况下在屏幕上显示有关信息就是向标准输出文件输出。如前面经常使用的printf,putchar函数就是这类输出。
键盘通常被指定标准的输入文件，从键盘上输入就意味着从标准输入文件上输入数据。scanf,getchar函数就属于这类输入。
从文件编码的方式来看，文件可分为ASCII码文件和二进制码文件两种。ASCII文件也称为文本文件，这种文件在磁盘中存放时每个字符对应一个字节，用于存放对应的ASCII码。
例如，数5678的存储形式为：
ASCII码： 00110101 00110110 00110111 00111000
↓ ↓ ↓ ↓
十进制码： 5 6 7 8
共占用4个字节。
ASCII码文件可在屏幕上按字符显示，例如源程序文件就是ASCII文件，用DOS命令TYPE可显示文件的内容。由于是按字符显示，因此能读懂文件内容。
二进制文件是按二进制的编码方式来存放文件的。
例如， 数5678的存储形式为：
00010110 00101110
只占二个字节。二进制文件虽然也可在屏幕上显示，但其内容无法读懂。C系统在处理这些文件时，并不区分类型，都看成是字符流，按字节进行处理。
输入输出字符流的开始和结束只由程序控制而不受物理符号(如回车符)的控制。 因此也把这种文件称作“流式文件”。
本章讨论流式文件的打开、关闭、读、写、 定位等各种操作。
13.2 文件指针
在Ｃ语言中用一个指针变量指向一个文件，这个指针称为文件指针。通过文件指针就可对它所指的文件进行各种操作。
定义说明文件指针的一般形式为：
FILE *指针变量标识符；
其中FILE应为大写，它实际上是由系统定义的一个结构，该结构中含有文件名、文件状态和文件当前位置等信息。在编写源程序时不必关心FILE结构的细节。
例如：
FILE *fp；
表示fp是指向FILE结构的指针变量，通过fp即可找存放某个文件信息的结构变量，然后按结构变量提供的信息找到该文件，实施对文件的操作。习惯上也笼统地把fp称为指向一个文件的指针。
13.3 文件的打开与关闭
文件在进行读写操作之前要先打开，使用完毕要关闭。所谓打开文件，实际上是建立文件的各种有关信息，并使文件指针指向该文件，以便进行其它操作。关闭文件则断开指针与文件之间的联系，也就禁止再对该文件进行操作。
在Ｃ语言中，文件操作都是由库函数来完成的。在本章内将介绍主要的文件操作函数。
13.3.1 文件的打开(fopen函数)
fopen函数用来打开一个文件，其调用的一般形式为：
文件指针名=fopen(文件名,使用文件方式);
其中，
“文件指针名”必须是被说明为FILE 类型的指针变量；
“文件名”是被打开文件的文件名；
“使用文件方式”是指文件的类型和操作要求。
“文件名”是字符串常量或字符串数组。
例如：
FILE *fp；
fp=("file a","r");
其意义是在当前目录下打开文件file a，只允许进行“读”操作，并使fp指向该文件。
又如：
FILE *fphzk
fphzk=("c:\\hzk16","rb")
其意义是打开C驱动器磁盘的根目录下的文件hzk16，这是一个二进制文件，只允许按二进制方式进行读操作。两个反斜线“\\ ”中的第一个表示转义字符，第二个表示根目录。
使用文件的方式共有12种，下面给出了它们的符号和意义。
文件使用方式 意义
“rt” 只读打开一个文本文件，只允许读数据
“wt” 只写打开或建立一个文本文件，只允许写数据
“at” 追加打开一个文本文件，并在文件末尾写数据
“rb” 只读打开一个二进制文件，只允许读数据
“wb” 只写打开或建立一个二进制文件，只允许写数据
“ab” 追加打开一个二进制文件，并在文件末尾写数据
“rt+” 读写打开一个文本文件，允许读和写
“wt+” 读写打开或建立一个文本文件，允许读写
“at+” 读写打开一个文本文件，允许读，或在文件末追加数据
“rb+” 读写打开一个二进制文件，允许读和写
“wb+” 读写打开或建立一个二进制文件，允许读和写
“ab+” 读写打开一个二进制文件，允许读，或在文件末追加数据
对于文件使用方式有以下几点说明：
1) 文件使用方式由r,w,a,t,b，+六个字符拼成，各字符的含义是：
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
2) 凡用“r”打开一个文件时，该文件必须已经存在，且只能从该文件读出。
3) 用“w”打开的文件只能向该文件写入。若打开的文件不存在，则以指定的文件名建立该文件，若打开的文件已经存在，则将该文件删去，重建一个新文件。
4) 若要向一个已存在的文件追加新的信息，只能用“a”方式打开文件。但此时该文件必须是存在的，否则将会出错。
5) 在打开一个文件时，如果出错，fopen将返回一个空指针值NULL。在程序中可以用这一信息来判别是否完成打开文件的工作，并作相应的处理。因此常用以下程序段打开文件：
6) if((fp=fopen("c:\\hzk16","rb")==NULL)
{
printf("\nerror on open c:\\hzk16 file!");
getch();
exit(1);
}
这段程序的意义是，如果返回的指针为空，表示不能打开C盘根目录下的hzk16文件，则给出提示信息“error on open c:\ hzk16 file!”，下一行getch()的功能是从键盘输入一个字符，但不在屏幕上显示。在这里，该行的作用是等待，只有当用户从键盘敲任一键时，程序才继续执行，因此用户可利用这个等待时间阅读出错提示。敲键后执行exit(1)退出程序。
7) 把一个文本文件读入内存时，要将ASCII码转换成二进制码，而把文件以文本方式写入磁盘时，也要把二进制码转换成ASCII码，因此文本文件的读写要花费较多的转换时间。对二进制文件的读写不存在这种转换。
8) 标准输入文件(键盘)，标准输出文件(显示器)，标准出错输出(出错信息)是由系统打开的，可直接使用。
13.3.2 文件关闭函数（fclose函数）
文件一旦使用完毕，应用关闭文件函数把文件关闭，以避免文件的数据丢失等错误。
fclose函数调用的一般形式是：
fclose(文件指针)；
例如：
fclose(fp);
正常完成关闭文件操作时，fclose函数返回值为0。如返回非零值则表示有错误发生。
13.4 文件的读写
对文件的读和写是最常用的文件操作。在Ｃ语言中提供了多种文件读写的函数：
?字符读写函数 ：fgetc和fputc
?字符串读写函数：fgets和fputs
?数据块读写函数：freed和fwrite
?格式化读写函数：fscanf和fprinf
下面分别予以介绍。使用以上函数都要求包含头文件stdio.h。
13.4.1 字符读写函数fgetc和fputc
字符读写函数是以字符(字节)为单位的读写函数。 每次可从文件读出或向文件写入一个字符。
1. 读字符函数fgetc
fgetc函数的功能是从指定的文件中读一个字符，函数调用的形式为：
字符变量=fgetc(文件指针)；
例如：
ch=fgetc(fp);
其意义是从打开的文件fp中读取一个字符并送入ch中。
对于fgetc函数的使用有以下几点说明：
