第一天

1.在《C语言深度》中,我们学习了关于冒泡法和选择法进行排序。现在就用我们学到的知识对一个学生信息进行操作,实现简单的学生信息管理系统。

我们使用简单的结构体,结构体中有四个成员:姓名(name)、性别(sex)、年龄(age)、分数(score),然后用冒泡法将学生年龄按照从大到小排列,用选择法将学生成绩按照从小到大排列,最后实现一个简单的查找函search(),实现学生姓名的查找,具体的实现如下:

# include <stdio.h>

# include <string.h>

# include <stdlib.h>


int n = 0;


struct student

{

   charname[20];

   char sex;

   int  age;

   int score;

}*Stu;


/* 冒泡法进行排序*/

void bubble(struct student k[],int n)/*{{{*/

{

   int i=0, j=0, flag=1;

   structstudent t;


   for(i=0;i<n-1&&flag==1; i++)

   {

       flag = 0;

       for(j=0; j<n-i-1; j++)

       {

           if(k[j].age<k[j+1].age)

           {

               t = k[j];

               k[j] = k[j+1];

               k[j+1] = t;

               flag = 1;

           }

       }

   }

}/*}}}*/

/* 选择法进行排序 */

void chose(struct student k[],int n)/*{{{*/

{

   int i=0,j=0,min=0;

   struct student t;

   for(i=0; i<n-1; i++)

   {

       min = i;

       for(j=i+1; j<n; j++)

       if(k[j].score<k[min].score)

           min = j;

       if(min!= i)

       {

           t = k[min];

           k[min]=k[i];

           k[i] = t;

       }

   }

}/*}}}*/

/* 按照学生的姓名查找 */

int search(int n)/*{{{*/

{

   int i =0;

   char    name[20];


   printf("请输入姓名");

   while((name[i++]=getchar()) !='\n'&&i<((sizeof(name)/sizeof(name[0]))));

   name[i-1] ='\0';


   for(i=0;i<n; i++)

   {

       if(!strcmp(Stu[i].name,name))

       {        

           printf("姓名:%s 性别:%c 年龄:%d 成绩:%d\n",

                   Stu[i].name,Stu[i].sex,Stu[i].age,Stu[i].score);

           return 1;

       }

   }

   return 0;

}

/*}}}*/

void print(struct student stu[],int n)/*{{{*/

{

   int i = 0;

   printf("name\t\tsex\t\tage\t\tscore\n");

   for(i =0;i < n;i++)

   {              

         printf("%-16s%-16c%-16d%-16d\n",

           stu[i].name,stu[i].sex,stu[i].age,stu[i].score);

   }

   printf("\n");

}/*}}}*/


int main()

{

   int i=0,n=0;


   printf("您想输入几个学生的信息:");

   scanf("%d",&n);

   Stu =(struct student *)malloc(n*sizeof(struct student));


   printf("\n");

   printf("请输入%d个学生的信息:\n",n);

   printf("*姓名**性别*年龄*成绩*************\n");

for(i=0;i<n;i++)

{

scanf("%s%c%d%d",Stu[i].name,

&(Stu[i].sex),&(Stu[i].age),&(Stu[i].score));

         setbuf(stdin,NULL); /* 清除缓存 */

   }

   printf("学生年龄按照从大到小排列之后如下:\n");/*{{{*/

   bubble(Stu,n);

   print(Stu,n);

   printf("==============================================\n");

   printf("学生成绩按照从小到大排列之后如下:\n");

   chose(Stu,n);

   print(Stu,n);

printf("==============================================\n");

   printf("按照学生的姓名查找学生的信息如下\n");

   if(search(n))/*}}}*/

   {

       printf("查找成功\n");

   }

   else

   {

       printf("查找失败!没有这个学生!\n");

   }

   free(Stu);

   Stu = NULL;

   return 0;

}

打印的结果:


在程序中,我们要注意:

  1. 选择和冒泡排序中交换的对象是一个结构体,不是一个具体的成员。

  2. 程序中用到了malloc动态分配数组,记得使用free释放内存空间。

  3. 在多次输入的时候,记得清除键盘缓存


2.在上面的代码中,我们看到代码有点长,分析代码或者查找bug很麻烦,所以,我们经常把那些比较长的程序分解成一个一个的模块,然后使用makefile组合起来编译和链接,现在,我们就来将上面的代码拆分成几个模块,分别实现查找,选择排序,冒泡排序的功能。

首先我们需要构建.h的头文件,在整个头文件中,为了防止头文件发生重复,需要使用一个宏:

# ifndef _HEAD_H

# define_HEAD_H

……

# endif

从字面上的意思我们就可以知道,如果下面的这些没有定义,则定义;否则,就不定义,至于前面的_HEAD_H,也可以用其他的字符表示,不过一般都是大写。省略号中的是我们要写的头文件,一般是使用到的常用的头文件,如本实例的# include <stdio.h># include <string.h># include <stdlib.h>。如果用到了结构体,还要包含结构体;在C++中,也要包含类,因为定义结构体实质上就是定义一个属于我们自己的类型。最后,还要包含一些外部使用函数的声明,如果有必要,还要包含一些全局变量,不过,这些全局变量和函数的声明都要使用extern关键字,因为函数的定义不在本文件中。最后保存,命名为.h文件即可。在本实例中,命名为head.h文件,完整的头文件有:

其次,封装每个模块。我们可以将自己所需要的功能封装成一个个模块,在一个模块中,可以有多个函数,但是,该函数一定要在刚刚的头文件有声明。这里,我们这个程序比较简单,为了讲解方便,所以我将五个函数分别封装成了五个模块,即五个文件,命名为bubble.cchose.csearch.cprint.cmain.c。在每个文件中,给出该功能的实现,还要加上刚刚的头文件,即# include “head.h”,这里,我们只是给出冒泡排序功能bubble.c的实现,其他的,与之类似。

最后,就是makefile的编写了。其实,如果文件不大,我们可以直接使用gcc编译,如本文件中,在文件夹下,可以直接使用命令:gcc *.c*.c表示全部的c文件,也可以使用命令:gccbubble.c chose.c search.c print.c main.c,直接生成a.out可执行文件。写makefile主要是为了我们编译连接的方便,如果文件过多,再使用命令的话,很麻烦。所以,我们使用makefile文件进行批处理操作,说白了,makefile文件可以看做一个批处理文件,里面写上我们要执行的命令,只不过这些命令要按照一定的规则写。其实,我们也可以用一个shell脚本完成,但是shell脚本,但是,这样的话,当我们的程序中有一点点修改,执行shell脚本的时候,整个工程会全部重新编译连接一遍,而使用makefile的时候,就只更新修改过的部分,工程量小,速度快。

我们先看看本实例中的makefile是怎么写的。

makefile中,我们先看开始部分,前三句:

CC=gcc

CFLAGS=-Wall�CO -g

RM=rm�Crf

类似于C语言中的define宏定义,也就是为等号后面的gcc-Wall �Co �Cg起一个别名。这不是必须的,也可以直接使用这些命令,只是为了方便程序的浏览。用OBJ代替那些所依赖的.o文件,也可以使用*通配符代替。后面的gcc-Wall �CO �Cgrm �Crf这些命令大家应该清楚。gcc不用多说,表示编译链接;-Wall�CO �Cg这不是必须的,-Wall表示不要忽略警告,-O表示优化,-g表示输出调试文件;rm �Crf是一条删除命令。后面的

STU:$(OBJ)

$(CC)$(OBJ)�Co STU

   其中STU表示目标即最后生成的文件也就是我们用gcc命令所生成的a.out文件不过改了一个名字$(OBJ),表示依赖列表即生成前面的目标文件所需要的东西有哪些$表示引用,CFLAGS就是前面的.o文件下面的$(CC)$(CFLAGS) �Cc main.c �Co main.o表示要执行的命令具体的意思和上面差不多$表示引用也就是利用这些.o文件生成目标文件的命令,注意,在这一行的前面要有一个Tab制表符,这个制表符不能用空格替代,如果你的编辑器语法高亮比较智能,你会发现当你把目标和依赖写完之后,回车之后,下一行自动给出制表符,而且不用制表符和用制表符的语法高亮不一样,这是我用已经配置好的VI编辑的makefile,当我们制表符Tab键和不使用制表符的颜色是不一样的,大家看看下面的:

就会发现不同之处。

但是,你会发现,如果只有这两句好像缺点什么,对了,那些main.o.o文件是怎么生成的?下面的语句就是分别生成这些.o文件的,分析的方法和上面的类似。注意,这上面的那个目标被称为最终目标,即最后生成的可执行文件,后面的一些列操作,都是为它生成相应的依赖。在生成这些依赖之后,最后生成最终目标文件,中间会产生很多零零散散的.o文件等,所以,有了后面的那句:

即使用rm命令删除所有.o文件和目标文件,也就是相当于执行rm �Crf *.o STU这条命令。对于makefile的执行,很简单,只要执行make命令就OK了,原来的文件夹中的文件:

执行make命令:

Makefile很智能,它会告诉你在哪个文件的哪一行发生什么样的错误就像上面的那样,当我们不忽略警告之后,它告诉我,在主要函数main.c文件中的第8行和第16行中的scanf函数的返回值没有做处理,不过这不影响我们的操作。如果我们再次执行make,则会告诉我最终目标已经是最新的,不需要更新:

如果我稍微修改一下代码,将bubble.c文件中的定义变量单独写,再make一下,

看看结果是什么。

结果只是更新了修改过的那一个文件:

相比前面的文件夹,生成的文件多了很多.o文件和目标文件:

最后,我们执行make clean清理这些.o文件和目标文件:

好了,对于makefile我们就先讲到这,其实makefile很复杂,关于makefile大家如果有兴趣,可以看看《GNUmake 中文手册》和《跟我一起学makefile》这两本书。


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