内容简介
1、课程大纲
2、第二部分第七课： 文件读写
3、第二部分第八课预告： 动态分配
课程大纲
我们的课程分为四大部分，每一个部分结束后都会有练习题，并会公布答案。还会带大家用C语言编写三个游戏。
C语言编程基础知识
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什么是编程？
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工欲善其事，必先利其器
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你的第一个程序
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变量的世界
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运算那点事
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条件表达式
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循环语句
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实战：第一个C语言小游戏
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函数
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练习题
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习作：完善第一个C语言小游戏
C语言高级技术
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模块化编程
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进击的指针，C语言王牌
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数组
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字符串
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预处理
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创建你自己的变量类型
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文件读写
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动态分配
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实战：“悬挂小人”游戏
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安全的文本输入
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练习题
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习作：用自己的语言解释指针
用基于C语言的SDL库开发2D游戏
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安装SDL
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创建窗口和画布
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显示图像
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事件处理
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实战：“超级玛丽推箱子”游戏
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掌握时间的使用
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用SDL_ttf编辑文字
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用FMOD控制声音
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实战：可视化的声音谱线
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练习题
数据结构
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链表
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堆，栈和队列
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哈希表
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练习题
第二部分第七课：文件读写
我们学过了这么多变量的知识，就知道变量实在是很强大的，可以帮助我们实现很多事情。
变量固然强大，还是有缺陷的，最大的缺陷就是：不能永久保存。
因为C语言的变量储存在内存中，在你的程序退出时就被清除了，下次程序启动时就不能找回那个值了。
“蓦然回首，那人不在灯火阑珊处。”
“今天的你我
怎样重复昨天的故事。
这一张旧船票
能否登上你的破船？”
不能够啊，涛声不能依旧啊。
如果这样的话：我们如何在C语言编写的游戏中保存游戏的最高分呢？怎么用C语言写一个退出时依然保存文本的文本编辑器呢？
幸好，C语言中我们可以读写文件。这些文件会储存在我们电脑的硬盘上，就不会在程序退出或电脑关闭时被清除了。
为了实现文件读写，我们就要用到迄今为止我们所学过的知识：指针，结构体，字符串，等等。也算是一个复习吧。
文件的打开和关闭
为了读写文件，我们需要用到定义在stdio.h这个标准库头文件中的一些函数，结构，等。
是的，就是我们所熟知的stdio.h，我们的printf和scanf函数也是定义在这个头文件里。
下面按顺序列出我们打开一个文件，进行读或写操作所必须遵循的一个流程：
-
调用“文件打开”函数fopen（f是file，英语“文件”的首字母；open是英语“打开”的意思），返回一个指向该文件的指针。
-
检测文件打开是否成功，通过第1步中fopen的返回值（文件指针）来判断。如果指针为NULL，则表示打开失败，我们需要停止操作，并且返回一个错误。
-
如果文件打开成功（指针不为NULL），那么我们就可以接着用stdio.h中的函数来读写文件了。
-
一旦我们完成了读写操作，我们就要关闭文件，用fclose（close是英语“关闭”的意思）函数。
首先我们来学习如何使用fopen和fclose函数，之后我们再学习如何读写文件。
fopen：打开文件
函数fopen的原型是这样的：
FILE* fopen(const char* fileName, const char* openMode);
不难看出，这个函数接收两个参数：
-
fileName：文件名。是一个字符串类型，而且是const，意味着不能改变其值。
-
openMode：打开方式。表明我们打开文件之后要干什么的一个指标。只读、只写、读写。
这个函数的返回值，是 FILE *，也就是一个FILE（file是英语“文件”的意思）指针。FILE定义在stdio.h中。有兴趣的读者可以自己去找一下FILE的定义，我们给出FILE的一般定义：
typedef struct {
} FILE; |
可以看到FILE是一个结构体，里面有7个变量。当然此处我们不必深究FILE的定义，我们只要会使用FILE就好了，而且不同操作系统对于FILE的定义不尽相同。
细心的读者也许会问：“之前不是说结构体的名称最好是首字母大写么，为什么FILE这个结构体每一个字母都是大写呢？怎么和常量的命名方式一样呢？”
好
问题。其实我们之前建议的命名方式（对于结构体，首字母大写，例如：StructName）只是一个“规范”（虽然大多数程序员都喜欢遵循），并不是一个
强制要求。这只能说明编写stdio.h的前辈并不一定遵循这个“规范”而已。当然，这对我们并没什么影响。所以小编你就是讲废话咯，好吧，好吧…
以下列出几种可供使用的打开方式：
r：只读。r是英语“read”（读）的首字母，这个模式下，我们只能读文件，而不能对文件写入。文件必须已经存在。
w：只写。w是英语“write”（写）的首字母，这个模式下，只能写入，不能读出文件的内容。如果文件不存在，将会被创建。
a：追加。a是英语“append”（追加）的首字母，这个模式下，从文件的末尾开始写入。如果文件不存在，将会被创建。
r+：读和写。这个模式下，可以读和写文件，但文件也必须已经存在。
w+：读，预先会删除文件内容。这个模式下，文件的内容首先会被清空。
a+：读写追加。这个模式下，读写文件都是从文件末尾开始。如果文件不存在，会被创建。
一般来说，“r”，“w”和“r+”用得比较多，“w+”模式要慎用，因为它会首先清空文件内容。当你需要往文件中添加内容时，“a”模式会很有用。
下面的例子程序就以“r+”（读写）的模式打开文件：
int main(int argc, char *argv[])
{
FILE* file = NULL;
file = fopen(“test.txt”, “r+”);
return 0;
}
于是，file成为了指向test.txt文件的一个指针。
你会问：“我们的test.txt文件位于哪里呢？”
text.txt文件和可执行文件位于同一目录下。
文件一定要是.txt结尾的吗？
不是，完全是你决定文件的后缀名。你大可以创建一个文件叫做xxx.level，用于记录游戏的关卡信息。
文件一定要和可执行文件在同一个文件夹下么？
也不是。理论上可以位于当前系统的任意文件夹里，只要在fopen函数的文件名参数里制定文件的路径就好了，例如：
file = fopen(“folder/test.txt”, “w”);
这样，文件test.txt就是位于当前目录的文件夹folder里。这里的 folder/test.txt 称为“相对路径”。
我们也可以这样：
file = fopen(“/home/user/folder/test.txt”, “w”);
这里的/home/user/folder/test.txt 称为“绝对路径”。
测试打开文件
在调用fopen函数尝试打开文件后，我们需要检测fopen的返回值，以判断打开是否成功。检测方法也很简单：如果fopen的返回值为NULL，那么打开失败；如果不是NULL，那么表示打开成功。示例如下：
int main(int argc, char *argv[])
{
FILE* file = NULL;
file = fopen(“test.txt”, “r+”);
if (file != NULL)
{
// 读写文件
}
else
{
// 显示一个错误提示信息
printf(“无法打开 test.txt 文件\n”);
}
return 0;
}
记得每次使用fopen函数时都要对返回值作判断，因为如果文件不存在或者正被其他程序占用，那可能会使当前程序运行失败。
fclose：关闭文件
如果我们成功地打开了一个文件，那么我们就可以对文件进行读写了（读写的操作我们下一节再详述）。
如果我们对文件的操作已经结束，那么我们应该关闭这个文件，这样做是为了释放占用的文件指针。我们需要调用fclose函数来实现文件的关闭，这个函数可以释放内存，也就是从内存中删除你的文件（指针）。
函数原型：
int fclose(FILE* pointerOnFile);
这个函数只有一个参数：指向文件的指针
函数的返回值（int）有两种情况：
0: 当关闭操作成功时
EOF（一般是-1）：如果关闭失败。
示例如下：
int main(int argc, char *argv[])
{
FILE* file = NULL;
file = fopen(“test.txt”, “r+”);
if (file != NULL)
{
// 读写文件
// …
fclose(file); // 关闭我们之前打开的文件
}
return 0;
}
读写文件的不同方法
现在，我们既然已经知道怎么打开和关闭文件了，接下来我们就学习如何对文件进行读出和写入吧。
我们首先学习如何 写入 文件（相比读出要简单一些），之后我们再看如何从文件读出。
对文件写入
用于写入文件的函数有好几个，我们可以根据情况选择最适合的函数来使用。
我们来学习三个用于写入的函数：
fputc：在文件中写入一个字符（一次只写一个）
fputs：在文件中写入一个字符串
fprintf：在文件中写入一个格式化过的字符串，用法与printf是几乎相同的，只是多了一个文件指针
fputc
此函数用于在文件中一次写入一个字符。
函数原型：
int fputc(int character, FILE* pointerOnFile);
这个函数包含两个参数：
-
character：int型变量，表示要写入的字符。我们也可以直接写’A’这样的形式，之前ASCII那节知识点没有忘吧。
-
pointerOnFile：指向文件的指针。
函数返回int值。如果写入失败，则为EOF；否则，会是另一个值。
示例：
int main(int argc, char *argv[])
{
FILE* file = NULL;
file = fopen(“test.txt”, “w”);
if (file != NULL)
{
fputc(‘A’, file); // 写入字符 A
fclose(file);
}
return 0;
}
上面的程序用于向test.txt文件写入字符’A’。
fputs
这个函数和fputc类似，区别是fputc每次是写入一个字符，而fputs每次写入一个字符串。
函数原型：
int fputs(const char* string, FILE* pointerOnFile);
类似地，这个函数也接受两个参数：
-
string：要写入的字符串。
-
pointerOnFile：指向文件的指针。
如果出错，函数返回EOF；否则，返回异于EOF的值。
示例：
int main(int argc, char *argv[])
{
FILE* file = NULL;
file = fopen(“test.txt”, “w”);
if (file != NULL)
{
fputs(“你好朋友\n最近怎么样？”, file);
fclose(file);
}
return 0;
}
fprintf
这个函数很有用，因为它不仅可以向文件写入字符串，而且这个字符串是可以自己格式化的。用法其实和printf函数类似，就是多了一个文件指针。
函数原型：
int fprintf(FILE *stream, const char *format, …)
示例：
int main(int argc, char *argv[])
{
FILE* file = NULL;
int age = 0;
file = fopen(“test.txt”, “w”);
if (file != NULL)
{
// 询问用户的年龄
printf(“您几岁了 ? “);
scanf(“%d”, &age);
// 写入文件
fprintf(file, “使用者年龄是 %d 岁\n”, age);
fclose(file);
}
return 0;
}
从文件中读出
我们可以用与写入文件时类似名字的函数，只是略微修改了一些，也有三个：
fgetc：读出一个字符
fgets：读出一个字符串
fscanf：与scanf的用法类似，只是多了一个文件指针。scanf是从用户输入读取，而fscanf是从文件读取。
这次介绍这三个函数我们会简略一些，因为如果大家掌握好了前面那三个写入的函数，那这三个读出的函数是类似的。只是操作相反了。
fgetc
首先给出函数原型：
int fgetc(FILE* pointerOnFile);
函数返回值是读到的字符。如果不能读到字符，那会返回EOF。
但是如何知道我们从文件的哪个位置读取呢？是第三个字符处，还是第十个字符处呢？
其实，在我们读取文件时，有一个“游标”，会跟随移动。这当然是虚拟的游标，你不会在屏幕上看到它。你可以想象这个游标和你用记事本编辑文件时的闪动的光标类似。这个游标指示你当前在文件中的位置。
之后的小节，我们会学习如何移动这个游标，使其位于文件中特定的位置。可以使开头，也可以是第10个字符处。
fgetc函数每读入一个字符，这个游标就移动一个字符长度。我们就可以用一个循环来读出文件所有的字符。例如：
int main(int argc, char *argv[])
{
FILE* file = NULL;
int currentCharacter = 0;
file = fopen(“test.txt”, “r”);
if (file != NULL)
{
// 循环读取，每次一个字符
do
{
currentCharacter = fgetc(file); // 读取一个字符
printf(“%c”, currentCharacter); // 显示读取到的字符
} while (currentCharacter != EOF); // 我们继续，直到fgetc返回EOF（表示文件结束）为止
fclose(file);
}
return 0;
}
fgets
此函数每次读出一个字符串，这样可以不必每次读一个字符，有时候效率太低。这个函数每次最多读取一行，因为它遇到第一个’\n’（换行符）会结束读取。所以如果我们想要读取多行，需要用循环。
《插入一点回车符和换行符的知识：
关于“回车”（carriage return）和“换行”（line feed）这两个概念的来历和区别。
在计算机还没有出现之前，有一种叫做电传打字机（Teletype Model 33）的玩意，每秒钟可以打10个字符。但是它有一个问题，就是打完一行换行的时候，要用去0.2秒，正好可以打两个字符。要是在这0.2秒里面，又有新的字符传过来，那么这个字符将丢失。
于是，研制人员想了个办法解决这个问题，就是在每行后面加两个表示结束的字符。一个叫做“回车”，告诉打字机把打印头定位在左边界；另一个叫做“换行”，告诉打字机把纸向下移一行。
这就是“换行”和“回车”的来历，从它们的英语名字上也可以看出一二。
后来，计算机发明了，这两个概念也就被般到了计算机上。那时，存储器很贵，一些科学家认为在每行结尾加两个字符太浪费了，加一个就可以。于是，就出现了分歧。
Unix/Linux
系统里，每行结尾只有“<换行>”，即“\n”；Windows系统里面，每行结尾是“<换行><回车>”，即“
\n\r”；Mac系统里，每行结尾是“<回车>”。一个直接后果是，Unix/Linux/Mac系统下的文件在Windows里打开的
话，所有文字会变成一行；而Windows里的文件在Unix/Linux/Mac下打开的话，在每行的结尾可能会多出一个^M符号。
Linux中遇到换行符会进行回车+换行的操作，回车符反而只会作为控制字符显示，不发生回车的操作。而windows中要回车符+换行符才会回车+换行，缺少一个控制符或者顺序不对都不能正确的另起一行。》
函数原型：
char* fgets(char* string, int characterNumberToRead, FILE* pointerOnFile);
示例：
#define MAX_SIZE 1000 // 数组的最大尺寸 1000
int main(int argc, char *argv[])
{
FILE* file = NULL;
char string[MAX_SIZE] = “”; // 尺寸为MAX_SIZE的数组，初始为空
file = fopen(“test.txt”, “r”);
if (file != NULL)
{
fgets(string, MAX_SIZE, file); // 我们读取最多MAX_SIZE个字符的字符串，将其存储在string中
printf(“%s\n”, string); // 显示字符串
fclose(file);
}
return 0;
}
这里，我们的MAX_SIZE足够大（1000），保证可以容纳下一行的字符数。所以遇到’\n’我们就停止读取，因此以上代码的作用就是读取文件中的一行字符，并将其输出。
那我们如何能够读取整个文件的内容呢？很简单，加一个循环。
如下：
#define MAX_SIZE 1000 // 数组的最大尺寸 1000
int main(int argc, char *argv[])
{
FILE* file = NULL;
char string[MAX_SIZE] = “”; // 尺寸为MAX_SIZE的数组，初始为空
file = fopen(“test.txt”, “r”);
if (file != NULL)
{
while (fgets(string, MAX_SIZE, file) != NULL) // 我们一行一行的读取文件内容，只要不遇到文件结尾
printf(“%s\n”, string); // 显示字符串
fclose(file);
}
return 0;
}
fscanf
此函数的原理和scanf是一样的。负责从文件中读取规定样式的内容。
函数原型：
int fscanf(FILE *stream, const char *format, …)
示例：
int main(int argc, char *argv[])
{
FILE* file = NULL;
int score[3] = {0}; // 包含3个最佳得分的数组
file = fopen(“test.txt”, “r”);
if (file != NULL)
{
fscanf(file, “%d %d %d”, &score[0], &score[1], &score[2]);
printf(“最佳得分是 : %d, %d 和 %d\n”, score[0], score[1], score[2]);
fclose(file);
}
return 0;
}
运行输出：
最佳得分是：23, 45, 67
在文件中移动
前面我们提到一个虚拟的“游标”，现在我们仔细地来学习一下。
每
当我们打开一个文件的时候，实际上都存在一个游标，标识你当前在文件中所处的位置。你可以类比我们的文本编辑器，每次你在文本编辑器（例如
记事本）里面输入文字的时候，不是有一个游标（光标）可以到处移动么？它指示了你在文件中的位置，也就是你下一次输入会从哪里开始。
总结来说，游标系统使得我们可以在文件中指定位置进行读写操作。
我们介绍三个与文件中游标移动有关的函数：
-
ftell：告知目前在文件中哪个位置
-
fseek：移动文件中的游标到指定位置
-
rewind：将游标重置到文件的开始位置（这和用fseek函数来使游标回到文件开始位置是一个效果）
ftell：指示目前在文件中的游标位置
这个函数使用起来非常简单，它返回一个long型的整数值，标明目前游标所在位置：
long ftell(FILE* pointerOnFile);
其中，pointerOnFile这个指针就是文件指针，指向当前文件。
fseek：使游标移动到指定位置
函数原型为：
int fseek(FILE* pointerOnFile, long move, int origin);
此函数能使游标在文件（pointerOnFile指针所指）中从位置（origin所指）开始移动一定距离（move所指）。
-
move参数：可以是一个正整数，表明向前移动；0（不移动）；或者负整数，表明回退。
-
origin参数：它的取值可以是以下三个值（define所定义的常量）中的任意：
SEEK_SET ：文件开始处
SEEK_CUR ：游标当前所在位置
SEEK_END ：文件末尾
来看几个具体使用实例吧：
fseek(file, 5, SEEK_SET);
这行代码将游标放置到距离文件开始处5个位置的地方。
fseek(file, -3, SEEK_CUR);
这行代码将游标放置到距离当前位置往后3个位置的地方
fseek(file, 0, SEEK_END);
这行代码将游标放置到文件末尾。
rewind：使游标回到文件开始位置
这个函数的作用就相当于使用fseek来使游标回到0的位置
void rewind(FILE* pointerOnFile);
相信使用难不倒大家吧，看函数原型就一目了然了。和fseek(file, 0, SEEK_SET); 是一个效果。
文件的重命名和删除
我们来学习两个简单的函数，以结束我们这次的课程：
-
rename函数：重命名一个文件（rename是英语“重命名”的意思）
-
remove函数：删除一个文件（remove是英语“移除”的意思）
这两个函数的特殊之处就在于，不同于之前的一些文件操作函数，它们不需要文件指针作为参数，只需要传给这两个函数文件的名字就够了。
rename：重命名文件
函数原型：
int rename(const char* oldName, const char* newName);
oldName就是文件的“旧名字”，而newName是文件的“新名字”。
如果函数执行成功，则返回0；否则，返回非零的int型值。
以下是一个使用的例子：
int main(int argc, char *argv[])
{
rename(“test.txt”, “renamed_test.txt”);
return 0;
}
很简单吧。
remove：删除一个文件
函数原型：
int remove(const char* fileToRemove);
fileToRemove就是要删除的文件名
注意：remove函数要慎用，因为它不会提示你是否确认删除文件。文件是直接从硬盘被永久删除了，也不会先移动至垃圾箱。想要再找回被删除的文件就只能借助一些特殊的软件了，但是恢复过程可能没那么容易，也不一定能够成功。
实例：
int main(int argc, char *argv[])
{
remove(“test.txt”);
return 0;
}
第二部分第八课预告：
今天的课就到这里，一起加油吧。
下一次我们学习：动态分配
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