C++文件及综合练习
使用文件流操作文本文件
任务描述
本关任务：编写一个统计本月服装的销售情况的函数。
相关知识
我们在编写程序的时候，最密不可分的就是对文件进行相应的操作，我们可以从文件中读取数据，可以将数据保存到文件，可以……
总而言之，言而总之，一言以蔽之，对文件的操作是非常重要的，下面我们就来介绍一下 C++ 中是如何对文件进行操作的。
文件流操作文件
在 C++ 中，对文件的操作是通过 stream 的子类 fstream（ file stream ）来实现的，所以，要用这种方式操作文件，就必须加入头文件，代码如下：
#include fstream 提供了三个类，用来实现 C++ 对文件的操作：
-
ofstream: 写操作（输出）的文件类（由 ostream 引申而来）
ifstream: 读操作（输入）的文件类（由 istream 引申而来）
fstream: 可同时读写操作的文件类（由 iostream 引申而来）
使用文件流操作文件可以分为三个步骤：打开文件、读写文件、关闭文件。
打开文件
打开文件用于读时可以使用类 fstream 或者 ifstream 函数。
ifstream 函数
ifstream inFile("test.txt", ios::in);
-
1.inFile 是声明的 ifstream
的一个对象（也可以叫变量，只是这个变量里面包含的东西较多，类似于结构变量），声明该对象时会自动执行一个特殊的函数（构造函数，学习面向对象部分的时候会了解）； -
test.txt和 ios::in 是传递给该函数的参数。test.txt是要打开的路径和文件名，ios::in
是文件打开的方式，表示打开文件用于输入； -
执行该函数将会以读的方式打开当前目录下的文件test.txt。之后通过 inFile 调用一些函数就可以操作文件test.txt了。
stream 函数
由于类 fstream 也可以打开文件用于输入，上面的语句也可以这样写：
fstream inFile("test.txt", ios::in);
类 fstream 的文件打开方式有：
| 打开方式 | 描述 |
|---|---|
| ios::in | 打开一个供读取的文件 |
| ios::out | 打开一个供写入的文件 |
| ios::app | 写入的所有数据将被追加到文件的末尾，此方式需要使用 ios::out |
| ios::ate | 写入的数据将追加到文件的末尾，但也可写到其他地方，此方式不需要用 ios::out |
| ios::trunc | 废弃当前文件内容 |
| ios::nocreate | 如果要打开的文件并不存在，那么以此参数调用 open 函数将无法进行 |
| ios::noreplace | 如果要打开的文件已存在，试图用 open 函数打开时将返回一个错误 |
| ios::binary | 以二进制的形式打开一个文件 |
其中适合于文件读的打开方式也可以用于类 ifstream ，适合于文件写的打开方式也可以用于 ofstream，ios::binary 两者都可以用。
读写文件
1.文件的读取
如果以文本的方式操作文件（没有属性 ios::binary ），则读文件的语法和用 cin 从键盘输入的语法很像。例如下面的语句可以从文件test.txt中读取一个整数和一个浮点数。
int n;
float f;
inFile >> n >> f;
2.文件的写入
文件的写入也和输出到屏幕的语法很像。
例如下面的程序将整数100和浮点数3.14写入文件a.txt。
// 声明对象ofile,以读的方式打开文件a.txt
ofstream ofile("a.txt", ios::out);
// 将100、空格、3.14、换行符写入文件a.txt
ofile << 100 << " " << 3.14 << endl;
// 关闭文件
ofile.close();
3.文件关闭
文件的关闭不管是 ifstream、ofstream 还是 fstream 的对象，都可以使用相同的语法关闭文件，即xx.close();。
编程要求
在右侧编辑器中的Begin-End之间补充代码，完成void count(ifstream & fin, ofstream & fout)函数，实现使用文件流操作文本文件的功能，即统计本月服装的销售情况，具体要求如下：
- 参数 fin
打开的输入文件，包含每种服装的销售情况，每种服装信息占一行，分别为服装编号，销售件数，每件的销售价格（整型），数据之间用空格隔开。
例如：a001 4 120 125 150 110，表示编号为 a001 的服装销售了4件，每件的销售价格分别为120、125、150、110。
- 参数 fout 是统计信息的输出文件。函数对文件 fin 中的销售信息进行统计后，将服装编号和销售总额写入文件 fout
中，每种服装统计信息占一行，分别为服装编号，销售总额（整型），中间用一个空格隔开。
如上述服装的统计信息为：a001 505
提示：文件 fin 中包含多少种服装信息不确定。
streamTxt.cpp
#include main.cpp
#include 使用文件流操作二进制文件
任务描述
本关任务：编写一个在文件中查找某种服装的数量并返回的函数。
相关知识
C 语言在对文件进行操作时，将文件分为文本文件和二进制文件。上一关中我们学习了对文本文件的处理方式，下面我们来学习对二进制文件的处理函数。
文件流操作二进制文件的读写
读二进制文件
要以二进制的方式操作文件，需要首先以二进制的方式打开文件。
例如下面的程序可以将写到文件c.dat中的整数读出：
ifstream fl("c.dat", ios::binary);
int n;
fl.read((char*)&n,sizeof(n));
第一行程序申明 ifstream 的对象 fl ，并以二进制方式打开文件c.dat用于读。
第三行从文件中读出一个整数。read 函数的第一个参数是读出的数据要放到内存中的位置，类型为char*。读出的整数要赋值给 n，所以该实参为&n，并进行了类型转换。第二个参数是读出的字节数，一个整数的字节数可以用sizeof(n)求得。
写二进制文件
以文件流的方式操作文件一样可以支持二进制方式的块读写。
例如：
ofstream cl("c.dat", ios::binary);
int n = 10;
cl.write((char*)&t,sizeof(t));
第一行程序申明了 ofstream 的对象 cl，并以二进制方式（ ios::binary ）打开文件c.dat（如果文件c.dat不存在，会先创建）用于输出（ fstream 的对象的对象都是用于文件输出）。
第三行则将整数 t 以块写入的方式写入文件c.dat。函数 write 的第一个参数是要写入文件的数据首地址，必须是char*类型，要写入的数据是 t，所以该实参为&t，并进行了类型转换。第二个参数是要写入文件的字节数，t 整型变量，所占字节数可以用sizeof(t)求得。
编程要求
在右侧编辑器中的Begin-End之间补充代码，完成int getNumber(ifstream &ifile, char *label)函数，以实现使用文件流操作二进制文件的功能。具体要求如下：
- 参数 ifile 为以二进制方式打开的存储服装信息的文件。服装信息用结构 clothing 定义，结构 clothing 的定义为：
struct clothing {
char label[12]; // 编号
int numberRemaining; // 剩余件数
};
参数 label 为要查找的服装编号。函数要求从文件中读出服装信息，并查找编号为 label 的服装，找到则返回其剩余件数，找不到则返回 0。文件中包含的服装信息的数量不确定。
streamBin.cpp
#include main.cpp
#include 使用链表进行学生信息管理
任务描述
本关任务：编写一个以链表为基础的学生信息管理小程序。
相关知识
为了完成本关任务，你需要掌握：
- 结构体的使用；
- 单向链表的插入、删除和遍历；
- 头结点。
结构体
在 C++ 中，结构体与接下来要介绍的类的概念差别不大，所以这里主要是介绍它在 C 语言中的经典用法。
结构体的声明分为3部分，一般表现形式如下：
struct <结构体名>{<成员变量>};
例如：
struct Test // 声明一个名为 Test 的结构体，它有两个成员变量 A，B
{
int A;
char B;
}; //不要忘了这个分号
声明好结构体之后，就可以声明这个结构体类型的变量，语法与声明 int ，char 这些类型的变量一样。对于结构体变量，可以使用.成员运算符访问它的成员变量。
例如：
/* Test类的声明同上 */
int main()
{
Test t1; // 声明一个结构体变量
t1.A = 10; // 访问 A 成员变量
t1.B = 'A'; // 访问 B 成员变量
Test t2 = t1; // 将其赋值给另一结构体变量
}
同样也可以声明结构体的指针，这个时候要访问它所指的对象的成员，可以用面向指针的-> 成员运算符。
例如：
/* Test类的声明同上 */
Test t;
Test *ptr = &t;
ptr->A = 10; // 通过指针访问 A 成员
ptr->B = 'A'; // 通过指针访问 B 成员
单向链表
链表是一种常用的数据结构，特点是删除、插入操作效率高。链表的实现有很多种，这里简单介绍一下带头结点的单向链表。
链表的关键是链，它用来连接一个一个的节点，而这个链则是用指针来实现的。
当一个结构体 T 中有一个T*成员变量时，就能用这个成员变量链接到下一个 T 类型的节点，对于下一个节点，也是一样的看法，这样就形成了一条长链，就像这张图：
用代码来说就是：
struct Linked
{
int Data; // 存放数据
Linked *next; // 指向下一个节点的指针
};
单向链表的插入
由链表的结构可以发现，要向某个节点后面插入一个新节点，只需要将原有节点后的链“断开”，然后让新节点的 next 指向断开后的部分，而原有节点的 next 则指向这个新节点，如图：
代码实现如下：
void insertAfter(Linked *link,Linked *newNode)
{
newNode->next = link->next; // 新节点的指针指向旧节点之后的内容
link->next = newNode; // 然后再更新旧节点所指的后一个节点
}
单向链表的删除
要删除一个节点的后一个节点，那就只需将这个节点的 next 指针指向后一个节点的 next 指针所指的内容，也就是跨过要删除的节点，如图：
代码实现如下：
void deleteAfter(Linked *link)
{
link->next = link->next->next; // 当前节点的指针指向下一个节点的下一个节点
}
头结点的作用
如果仔细思考上面的插入和删除节点的代码，就会发现对于增加节点，当向一个空链表插入节点时，insertAfter 函数的 link 参数值应该是0。这样插入函数就需要判断传递进来的链表是不是空链，根据判断结果选择不同的做法，而且还要更新外部那个存放了 link 参数值的变量，就像这样：
Linked newNode;
Linked *lk = 0;
lk = insertAfter(lk,&newNode)； // 需要接收 insertAfter 的返回值来更新 lk
删除也是一样，也需要考虑只有一个节点的情况下删除该怎么做。
但是，当我们引入一个头结点时情况就不一样了，由于链表始终会有一个节点，那么插入、删除操作就不用考虑容量从0到1，1到0的变化，这样所有的情况下的这两种操作都统一了起来，简化了代码的设计。
单向链表的遍历
要遍历一个单向链表，只需使用一个指针，从头结点之后的一个节点开始，不断地将其 next 值赋给这个指针，直到 next 为0即可，比如：
void iter(Linked *head)
{
Linked *ptr = head->next;
while(ptr) // 判断是否经过了最后一个节点，因为最后一个节点的 next 是 0
{
ptr->Data = 0; // 对节点进行操作
ptr = ptr->next; // 进入到下一个节点
}
}
编程要求
在右侧编辑器中的Begin-End之间补充代码，设计一个以链表为基础的学生信息管理，系统中包含五个函数的实现，具体功能如下：
- Linked* Create()：创建并返回一个空链表；
- void InsertAfter(Linked *node,int num,float sc)：在 node
所指节点之后插入一个新节点，并用参数 num ，sc 的值分别初始化新节点的成员变量学号和分数； - void DeleteAfter(Linked *node)：删除 node 节点之后的节点；
- Linked* GetByIndex(Linked *head,int index)：返回 head 所指链表中索引为 index
的节点，比如当 index 为 0 时，返回的应该是头结点之后的第一个节点； - void PrintAll(Linked *head)：按照<学号> <分数>的格式打印链表中所有节点的成员变量的值，每个一行。
其中链表结构体 Linked，除了实现链表所必要的成员变量外，还有两个成员变量（变量名自拟）：
- 学号，int 类型；
- 分数，float 类型。
注意：测评代码保证上述操作涉及到的节点都是存在的。且新节点可以使用 new 运算符来动态创建，那么删除节点时就对应使用 delete运算符。
.h
#include .cpp
#include "usr.h"
int main()
{
int num;
float score;
cin >> num >> score ;
Linked *lk = Create();
InsertAfter(lk,num,score);
cin >> num >> score ;
InsertAfter(GetByIndex(lk,0),num,score);
cin >> num >> score ;
InsertAfter(GetByIndex(lk,1),num,score);
DeleteAfter(GetByIndex(lk,0));
PrintAll(lk);
}