by Anati

常常資料要輸出輸入的，如果對於函式不熟的話又要常常去翻書查，這邊介紹最常用的檔案處理函式和基本輸出入函式，還有函式的使用範例。

※ 檔案輸出入函式

* FILE* fopen(const char* filename, const char* mode) 開啟檔案
* mode: r, w, a, r+, w+, a+, rb, wb, ab
* 成功回傳檔案指標FILE* stream
* 失敗回傳NULL

Example:

FILE* fp;
if (!(fp = fopen("data.txt", "r")))
{
puts("file open error");
exit(1);
}

* int fclose(FILE* stream) 關閉檔案
* 成功回傳0
* 失敗回傳EOF

Example:

if (fclose(fp))
{
puts("close file error");
exit(1);
}

* int fgetc(FILE* stream) 從檔案中取得一個字元
* 成功回傳字元
* 失敗回傳EOF

Example:

char ch;
while ((ch = fgetc(fp)) != EOF)
{
putchar(toupper(ch));
}

* int fputc(int ch, FILE* stream) 輸出一個字元到檔案中

Example:

char ch;
while ((ch = getchar()) != EOF)
{
fputc(ch, fp);
}

* int fscanf(FILE* stream, const char* format, ...) 格式化從檔案讀入
* 成功回傳讀到的個數
* 失敗回傳EOF

Example:

while (fscanf(fp, "%d%s%d", &id, name, &score) == 3)
{
printf("id: %d name: %s score: %d\n", id, name, score);
}

* int ungetc(int ch, FILE* stream) 把已取出來的字元塞回去stream中

Example:

char ch;
while ((ch = getchar()) != EOF)
{
if (ch == 'b' || ch == 'd')
{
ungetc(ch);
}
}

* int fprintf(FILE* stream, const char* format, ...) 格式化輸出到檔案

Example:

const char* str = "test1";
fprintf(fp, "%s\n", str);

* char* fgets(char* str, int num, FILE* stream) 從檔案中一次讀取一行
* 成功回傳str
* 失敗回傳NULL

Example:

char buf[80];
while (fgets(buf, sizeof(buf), fp))
{
puts(buf);
}

* int fputs(const char* str, FILE* stream) 一次寫入一行到檔案之中
* 不會加上換行符號

Example:

const char* str = "test";
fputs(str, fp);

* int fread(void* buffer, size_t size, size_t num, FILE* stream) 二元讀檔
* 成功回傳讀取到的個數
* 失敗回傳0 (讀取0個)

Example:

int count;
double buffer[10];
while ((count = fread(buffer, sizeof(*buffer), 10, fp)))
{
printf("file readed count: %d\n", count);
}

* int fwrite(void* buffer, size_t size, size_t num, FILE* stream) 二元寫檔
* 成功回傳寫入的個數
* 失敗回傳0 (寫入0個)

Example:

int buffer[80];
int success;
if ((success = fwrite(buffer, sizeof(*buffer), 80, fp)))
{
printf("write success count: %d\n", success);
}

* int fseek(FILE* stream, long offset, int flag) 移動檔案指標
* flag: SEEK_SET, SEEK_CUR, SEEK_END
* void rewind(FILE* stream) 移動檔案指標到檔案起始處
* long ftell(FILE* stream) 回傳目前檔案位子(可計算檔案大小)

Example:

long file_size;
fseek(fp, 0, SEEK_END);
file_size = ftell(fp);
rewind(fp);

* int fflush(FILE* stream) 清除緩衝區將緩衝區寫入檔案

Example:

fflush(stdout);
fflush(fp);

* void perror(const char* str) 印出開讀檔案時的錯誤資訊

Example:

FILE* fp;
if (!(fp = fopen("data.txt", "r")))
{
const char* str = "Error message with data.txt";
perror(str);
exit(1);
}

※ 標準輸出入函式

* int getchar(void) 從stdin讀取一個字元
* 成功回傳字元
* 失敗回傳EOF

Example:

char ch;
while ((ch = getchar()) != EOF)
{
putchar(ch);
}

* int putchar(int ch) 輸出一個字元到stdout

Example:

char ch = 'a';
putchar(ch);

* int scanf(const char* format, ...) 格式化從stdin讀取資料
* int printf(const char* format, ...) 輸出格式資料到stdout中

※ 字元字陣輸出入函式

* int sscanf(const char* buffer, const char* format, ...) 從buffer中格式化讀取資

Example:

char buffer[80]
while (fgets(buffer, sizeof(buffer), stdin))
{
int id;
char name[20];
sscanf(buffer, "%d%s", &id, name);
}

* int sprintf(char* buffer, const char* format, ...) 將格式化的資料寫入buffer中

Example:

char buffer[80];
sprintf(buffer, "%.2f", 449.382);
puts(buffer);

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選單功能表製做

by Anati

在寫某一個具有多個功能的程式，我想一個良好的使用者介面會讓使用者使用上更加的方便，使用者喜歡用選項來選擇他想要達到的目的，因此介紹一個程式小小的技巧來解決這樣的問題。

※ 單一字元讀取問題

為了一次取得使用者輸入的一個字我們需要使用到getchar()但是這個函式往往讓初學者一直遇到相同的問題，就是它會將'\n'的換行字元留在stdin之中，讓你下一次取得字元的時候自動讀入很麻煩，所以我們要想一個辦法清空stdin讓換行字元被刪除。

Example:

void clearstdin()
{
while (getchar() != '\n');
}

它會讓stdin中所有的字元不斷的被getchar()出來，直遇到'\n'換行字元，而且會連換行字元都被抓出來，因此我們就達到我們的目的了。

※ 顯示選單函式

選單函式主要的功能就是要求使用者輸入的資料是否正確，這樣在主程式判斷的時候就不用還要做錯誤處理的功能，因為選單函式已經做掉了。

Example:

char menu()
{
puts("1) go case 1");
puts("2) go case 2");
puts("3) go case 3");
puts("4) go case 4");
puts("q) go exit");
printf("Choice: ");
char ans = tolower(getchar());
clearstdin();
while (!strchr("1234q", ans)) (1234q以外的字元排除)
{
printf("error option, please enter again: ");
ans = tolower(getchar());
clearstdin();
}
return ans;
}

這函式主要做到幾項功能：

* 顯示選單
* 取得使用者輸入字元
* 排除輸入錯誤字元
* 回傳正確字元

※ 選擇程式

要怎麼樣依使用者輸入的資料做選擇，那就是使用switch了，這邊我們要用到剛剛的顯示選單的函式，它會回傳一個正確的使用者輸入的字元，所以這邊我們就不用管對錯了，因為一定保證是對的，剛剛的函式就已經錯誤處理掉了。

Example:

char ch;
bool execute = true;
while (execute && (ch = menu()))
{
switch (ch)
{
case '1':
puts("case 1");
break;
case '2':
puts("case 2");
break;
case '3':
puts("case 3");
break;
case '4':
puts("case 4");
break;
case 'q':
puts("exit programe");
execute = false; (q的話讓執行中止)
break;
default:
puts("error");
break;
}
}

看上去非常的簡單，只是重點在於execute這個開關，正常的情況下它是true就是會一直執行，但是當你輸入q的時候，就會把開關關起來了，這樣下一次執行while的時候就會離開了，如果你要問為什麼execute要放在(ch = menu())前面的話，那你可能要先了解while在判段式的時候是由左向右，而且當一遇到0的時候後面完全不看，所以execute放在前面，一直行到馬上為false那就立刻離開了。

※ 完整範例

Example:

#include
#include
#include
#include

char menu(void);
void clearstdin(void);
int main()
{
char ch;
bool execute = true;
while (execute && (ch = menu()))
{
switch (ch)
{
case '1':
puts("case 1");
break;
case '2':
puts("case 2");
break;
case '3':
puts("case 3");
break;
case '4':
puts("case 4");
break;
case 'q':
puts("exit programe");
execute = false;
break;
default:
puts("error");
break;
}
}
return 0;
}
char menu()
{
puts("1) go case 1");
puts("2) go case 2");
puts("3) go case 3");
puts("4) go case 4");
puts("q) go exit");
printf("Choice: ");
char ans = tolower(getchar());
clearstdin();
while (!strchr("1234q", ans))
{
printf("error option, please enter again: ");
ans = tolower(getchar());
clearstdin();
}
return ans;
}
void clearstdin()
{
while (getchar() != '\n');
}

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Using qsort and bsearch

by Anati

兩個最重要的資料結構就是「搜尋」和「排序」了，所以看過資料結構的人，想必知道快速排序算是在排序中最好用的，而二元搜尋也是一樣，但是實做的過程往往很複雜，但是std的標準函式庫已有提供給我們使用了，以下就來討論如何使用qsort和bsearch。

※ qsort函式

* void qsort( void *buf, size_t num, size_t size, int (*compare)(const void *, const void *));
* buf 是指向要排序陣列開頭的指標
* num 是資料的數量
* size 是每個元素的大小
* int (*compare)(const void*, const void*) 是指向如何比較的函式指標

※ qsort使用(數字排序)

Example:

#define size_of_ary(ary) sizeof(ary)/sizeof(*ary)

int main()
{
int ints[] = {12,46,4,8,413,86,15,2,48,0,54,6};
qsort(ints, size_of_ary(ints), sizeof(int), int_comp);
return 0;
}
int int_comp(const void* a, const void* b)
{
int* temp_a = (int*)a;
int* temp_b = (int*)b;
if (*temp_a < *temp_b)
return -1;
else if (*temp_a == *temp_b)
return 0;
else
return 1;
}

使用size_of_ary這個巨集可以算出陣列有多少個元素，對於compare這個函式指標，主要目的就是要告訴函式要怎麼去做比較，那個小那個大或是相等，才可以準確的去幫你排序出來，在compare這函式指標原型說要使用const void*泛指標，主要目的是為了要讓所有的型別都可以支援，所以你可以自由的轉成int*或是double*所以實做compare函主第一個目的就是先轉型成你真正的型別。

※ qsort使用(字串排序)

Example:

#define size_of_ary(ary) sizeof(ary)/sizeof(*ary)

int main()
{
const char* color[] = {
"Red", "Blue", "Yellow", "Black", "Green", "Axz"
};
qsort(color, size_of_ary(color), sizeof(char*), my_compare);
return 0;
}
int my_compare(const void* a, const void* b)
{
int ans;
const char** temp_a = (const char**)a;
const char** temp_b = (const char**)b;
ans = strcmp(*temp_a, *temp_b);
return ans;
}

這邊我想最大的問題，一定是看不懂const char** temp_a = (const char**)a這是雙指標，但是為什麼要用雙指標呢？你可以改成單指標，但是我保證一定不能跑，因為其實你的color[]的每個元素都是一個 char*的指標，而對於const void* a它的意思是指向color[]的每一個陣列元素，那意思不是為「const void* a 指向char*指向字串」嗎？所以const void* a應該要轉型成const char** a才正確。

※ bsearch 函式

* void *bsearch(const void *key,const void *buf, size_t num, size_t size, int (*compare)(const void *, const void *));
* key 要尋找的資料的指標
* buf 是指向要搜尋陣列開頭的指標
* num 元素的數量
* size 每個元素的大小
* int (*compare)(const void*, const void*)指向如何比較的函式指標
* 若找不到回傳NULL，否則回傳指向資料的指標

※ bsearch 使用(數字搜尋)

Example:

#define size_of_ary(ary) sizeof(ary)/sizeof(*ary)

int main()
{
int ints[] = {12,46,4,8,413,86,15,2,48,0,54,6};
int key = 8;
int* gets;
if ((gets = (int*)bsearch(&key, ints, size_of_ary(ints), sizeof(int), int_comp)))
{
printf("find int %d\n", *gets);
}
return 0;
}
int int_comp(const void* a, const void* b)
{
int* temp_a = (int*)a;
int* temp_b = (int*)b;
if (*temp_a < *temp_b)
return -1;
else if (*temp_a == *temp_b)
return 0;
else
return 1;
}

和qsort不同的地方在於他需要傳入一個比較鍵值key的指標，而會回傳找到資料的指標，或是找不到回傳NULL所以可以透過if來判斷有沒有找到，以免對NULL做解參考(dereference)的動做。

※ bsearch 使用(字串搜尋)

Example:

#define size_of_ary(ary) sizeof(ary)/sizeof(*ary)

int main()
{
const char* color[] = {
"Red", "Blue", "Yellow", "Black", "Green", "Axz"
};
char* key = "Yellow";
char** find;
if ((find = (char**)bsearch(&key, color, size_of_ary(color), sizeof(char*), my_compare)))
{
printf("i find %s\n", *find);
}
return 0;
}
int my_compare(const void* a, const void* b)
{
int ans;
const char** temp_a = (const char**)a;
const char** temp_b = (const char**)b;
ans = strcmp(*temp_a, *temp_b);
return ans;
}

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