C程序中,如何设计和编写一个应用系统?

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一、 C语言文件的操作

1、 文件操作的基本方法：

C语言将计算机的输入输出设备都看作是文件。例如，键盘文件、屏幕文件等.

向屏幕输出一个信息，例如“Hello”是

#include.h>

int main()

{

printf("Hello\\\\n");

}

从键盘接收一个字符串然后显示是

#include.h>

int main()

{

   char a[10];

   scanf("%s",&a);

   printf("%s \\\\n",a);

}

那么，如果写一个字符串到一个文件中，是什么方式呢？显示到屏幕上是默认的输出文件，如果是硬盘中的一个文件，首先要打开一个文件，然后才能往里写，那么就要告诉程序这个文件在什么地方，按照什么样的方式打开（读、写、读和写、添加、覆盖等），然后打开后要给这个打开的文件一个符号（指针变量），表示后续的读和写都是针对这个文件的，而不是到屏幕的，这个指针变量以后就代表了文件自身了。

定义一个代表文件的符号（指针变量）这样的形式

FILE *fp；

其中FILE是固定的写法，后面的是指针变量名，可以随意起。

这个时候fp还是一个空的指针变量，什么也没有代表，类似一个仓库里的货架的标签，什么也没有写。

然后让这个指针变量指向一个文件，就是打开一个文件，然后让这个指针变量指向这个打开的文件，后续对这个指针变量的操作就都是对这个文件的操作了。

打开文件的语句是

fopen(文件位置,打开模式);

文件位置好理解，就是文件所在的位置，例如c://test.txt

打开模式有几种，

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

一般是rt+,也可以写成r+,和w+，就是读和写，能保留原来的内容。

所以打开C盘下my目录中的文件c:\\\\my\\\\test.txt的语句是

fp=fopen（"c://my/test.txt"，"r+"）;

注意文件夹符号同上面的不同。

这个时候如果打开的文件出问题的话，往一个空指针里面写东西是比较危险的，很容易把系统弄崩溃了。所以在后续的读写操作前，最好测试一下，打开文件后这个文件指针fp是否还是空的，如果是空的话，就不能往下执行了。所以语句变成了这样

if((fp=fopen（" c://my/test.txt "，"r+"）) == NULL)  

{

    printf("文件没有正确打开，不能往下执行了. \\\\n")；    　

    exit(1);    

}

完整的程序成了这样

#include.h>

int main()

{

   FILE *fp;

   if((fp=fopen("c://my/test.txt","r+"))==NULL)  

   {

      printf("文件没有正确打开，不能往下执行了. \\\\n");

  return(1);

   }

}

你会看到，程序报错，因为没有my这个目录，所以你要在C盘下先建立一个my目录，然后建立一个test.txt文件。或者你打开方式选择写和读，如果没有目录或者文件的话，程序会自动帮你建一个文件。就是这样

if((fp=fopen("c://my/test.txt","w+"))==NULL)  

有时间自己可以百度一下C语言打开文件的类型，功能非常丰富。

然后就可以用前面的输入和输出语句，向文件中写内容了，同咱们上学期学的是一致的，就是在printf和scanf前面加f，成为fprint和fscanf，表示向文件输出和从文件输入，不是向屏幕输出和从键盘输入。

下面的程序实现了从键盘输入一个字符，然后写到文件中。

#include.h>

int main()

{

   char a[20];

   char b[20];

   printf("请输入一个字符串(小于20个字符)，写到c://my/test.txt中 \\\\n"); 

   scanf("%s",&a);

   FILE *fp;

   if((fp=fopen("c://my/test.txt","w+"))==NULL)  

   {

      printf("文件没有正确打开，不能往下执行了. \\\\n");

  return(1);

   }

   fprintf(fp,"%s",a); 

   fclose(fp);

}

执行完后，你打开文件看看，你写的字符是否写进去了？

然后，你在记事本中在文件中写一个字符串，例如你的名字，然后用fscanf读出来，而不用在屏幕上输入了。

#include.h>

int main()

{

   char a[20];

   FILE *fp;

   if((fp=fopen("c://my/test.txt","r+"))==NULL)  

   {

      printf("文件没有正确打开，不能往下执行了. \\\\n");

  return(1);

   }

   fscanf(fp,"%s",&a); 

   printf("%s \\\\n",a);

   fclose(fp);

}

读取文件的时候有个指针，保证按照顺序依次往下读，如果读到头了想从头再来，类似看书一页页读完了想到头上重新操作，用函数rewind(fp)就可以了，如果想定位到某个位置，类似将书翻到某一页，用fseek(fp,偏移量,基准)，就是在基准（0代表文件头，1代表当前位置，2代表文件尾）的基础上便宜多少。

这就是基本的文件的读写语句。有了文件的读写后，才能进行管理系统的开发，因为你的很多信息要存放到文件中才行，否则在程序中，关机后数据就没有了。

2、 能存储多个信息的结构体和结构体变量

上学期学过，一个变量可以保存一个数据，例如

int a; double b; char c[20];

则a可以保存一个整数，b可以保存一个实数，c可以保存一串字符（字符串）。

但是如果一个系统中，例如学生信息管理系统中，需要同时保存一个学生的姓名，性别，年龄等信息，那么设置变量保存很多同学的这些信息就有点不太方便。类似一个登记本，每一页只能写名字，如果你要登记其他的信息，又要添加一个登记本，只能写性别，如果登记年龄，又要添加一个登记本，只能写年龄，….，多么的不方便，还容易混乱。解决的方法你一定想，多么简单，一个登记本一页中，同时写姓名，性别，年龄不就行了吗？C语言也是这样，如果定义一种形式，一个变量同时记录很多的信息，这样在管理系统中，就方便很多了。这就是结构体。

结构体首先要定义，因为每个程序用到的组合在一起的信息不一样，例如学生信息管理系统中，可能要将学号、姓名、性别、年龄、班级组合到一起，所以 第一行用struct告诉程序，下面是一个结构体，后面的stu是这个结构体的类型，类似整数用int表示，这个stu是你自己起的名字。

typedef stu  

{   int num;/*学号*/

    char name[20];/*姓名*/

char sex[5];/*性别*/

int age;/*年龄*/

char sclass[20];/*班级*/

};

这个结构体中，包括了5个变量。

这样就有了一个新的变量类型，stu，这个变量类型是你自己定义的，同int，float是一样的。

如果定义一个整数变量a，你一定知道是

int a;

a=3;

那个定义一个你自己定义的stu类型的变量a，这样的形式，其中前面的struct告诉编译程序，这个stu是你自己定义的结构体类型，后面的a就是一个结构体变量了。

struct stu a；

但是赋值的时候，因为这个时候的a，代表了很多的信息，有num,name,sex,class,就是a中实际上是包括了很多的变量，那么怎么赋值呢？用点运算符”.”，就是a.num,a.name,a.sex,a.class,这个道理类似刚才提到的记录本每一页记录很多信息，这个a就代表1页纸，里面有很多信息栏，这一页纸的学号栏就用a.num表示，其他类似。如果有很多学生怎么办呢？那就多设置几个stu类型的变量，例如a1,a2,a3…就行放很多同学的信息，你一定想到，这不是一个好办法，因为信息都一样，有就是登记本每一页的格式都是一样的，这种方式适合用数组, 

stu a[80];

这样，分别用a[0],a[1],a[2],…就可以存放至多到80个同学的信息了。

所以程序可以这样

#include.h>

struct stu  

{   int num; /*学号*/

    char name[20];/*姓名*/

char sex[5];/*性别*/

int age;/*年龄*/

char sclass[20];/*班级*/

};

int main()

{

struct stu a;

printf("依次输入学号，姓名，性别，年龄，班级，用回车分割，系统会显示输入的内容 \\\\n"); 

scanf("%d%s%s%d%s",&a.num,&a.name,&a.sex,&a.age,&a.sclass);

printf("以下是刚才输入的信息保存到stu类型变量a中后的结果 \\\\n");

printf("%d%s%s%d%s",&a.num,&a.name,&a.sex,&a.age,&a.sclass);

}

现在你已经很有进步了，可以用一个变量存储很多信息了。

3、 函数的应用和结构化程序设计

如果没有班级的话，咱们全校学生在一个班里面，可以想象管理会多么混乱。咱们想了一个办法，把同学按照专业分到不用的班级中，这样管理起来就方便多了，系里发通知等，只发到班长就行了，由班长向下传达，班级内部更改活动内容，也跟其他班级没有关系，自己关起门来修改就可以了。所以程序也是这样，如果是把所有的代码都放到一起，那跟全校所有的同学都在一个班级一样，互相之间相互联系，程序代码短还没有什么问题，程序代码量一多了，将非常难管理。所以按照功能，将不同的代码放到一起，用大括号括起来，然后给这段代码起个名字表示，类似咱们班级的名字，然后还要设置上参数，一遍使用这个函数的时候向里传递实际的值，类似一个加法的函数，完成两个数的相加，我们可以写成

myadd(int a, int b)

{

   int c;

   c=a+b;

   return c;

}

myadd就是我们给这个函数起的名字，以便使用，a和b的作用接收调用者传递过来的数，然后把接收的两个数相加后返回，这个函数的值在调用后就是返回的值c，所以如果我们想算99+23等于多少，只要调用我们写好的函数 

myadd(99,23)，这个时候函数的值就是99+23了，如果把结果保存在变量d中，可以写成

d=myadd(99,23);

有了函数，我们就可以把不同功能的代码组织到一起，不仅自己方便，而且程序特别简单明了，便于修改，其他人写的函数我们还可以直接拿来用。

所以我们的这个学生信息管理系统形式就非常简单了，一共用到了三个函数

int main()

{  

  int i,sum;

  pagedis();

  check();

  menu();   

}

第一个是显示欢迎页面，第二个是验证用户名和口令，第三个是显示菜单，并根据用户的输入选择执行相应的操作。

还有一些其他的函数，分别是menu()菜单函数调用的子函数。

结构话程序后大概的形式就是这样

#include.h>

void pagedis();

void check();

void menu();

int main()

{

  pagedis();

  check();

  menu();  

}

void pagedis(){

printf("我是显示欢迎界面的模块，具体内容还要再完善！ \\\\n");

}

void check(){

printf("我是验证用户合法性的模块，具体内容还要再完善！ \\\\n");

}

void menu(){

printf("我是引导用户执行各个功能的模块，具体内容还要再完善！ \\\\n");

}

这就是结构化程序设计，把功能放到函数中，下一步就可以集中精力，完善函数中的内容。

4、 显示欢迎页界面

首先完善显示欢迎页的界面，这个就是printf(“….”)函数显示字符串，但是要注意用空格和”\\\”位置定位，使得显示界面美观。

void pagedis()

{

   printf(" \\\\n\\\\n\\\\n                   **********************************\\\\n");

   printf("                   *                                *\\\\n");

   printf("                   *                                *\\\\n");

   printf("                   *                                *\\\\n");

   printf("                   *     欢迎进入学生信息管理系统   *\\\\n");

   printf("                   *                                *\\\\n");

   printf("                   *                                *\\\\n");

   printf("                   *                                *\\\\n");

   printf("                   **********************************\\\\n");

}

5、 用户安全认证

这个函数中，用到了gets()函数，从键盘接收一个字符，还有strcmp(字符串1,字符串2),比较两个字符串是否一致，注意不能用”==”来判断两个数组是否相等，只能用”==”判断数组的元素是否相等。

void check()

{

   char userName[5];/*用户名*/

   char userPWD[5];/*密码*/

   int i,sum;

   system("color 4E");

   for(i = 1; i < 4; i++)

   {

      /*用户名和密码均为abcde;*/

    printf("   用户名和密码均为abcde\\\\n\\\\n");

        printf("\\\\n       请输入您的用户名:");

        gets(userName);

        printf("\\\\n       请输入您的密码:");

        gets(userPWD);

        if ((strcmp(userName,"abcde")==0) && (strcmp(userPWD,"abcde")==0))/*验证用户名和密码*/

        {

            printf("用户名和密码正确，显示主菜单");

            return;

        }

        else

        {

            if (i < 3)

            {

                printf("用户名或密码错误，提示用户重新输入");

                printf("用户名或密码错误，请重新输入!");

            }

            else

            {

                printf("连续3次输错用户名或密码，退出系统。");

                printf("您已连续3次将用户名或密码输错，系统将退出!");

                exit(1); 

            }

        }

   }

}