标签:ola 完全 输出 项目 efi fail rbegin stdio.h 类型转换
原文地址:让你提前认识软件开发(13):指针及结构体的使用
CSDN博客 https://blog.csdn.net/zhouzhaoxiong1227/article/details/23872995
【文章摘要】
指针在C语言中占有很重要的地位,同时也是学习C语言的难点所在。结构体属于用户自己建立的数据类型,在实际的软件开发项目中应用很广泛。
本文以实际的例子介绍了C语言中指针和结构体的使用方法,为进一步的学习和应用提供了有益的参考。
【关键词】
C语言 指针 结构体 文件
1.指针和结构体简介
在C语言中,将地址形象化地称为指针,意即通过它能够找到以它为地址的内存单元。实际上,使用指针是对一个内存单元的间接访问。例如,有一个变量Var的值为1,使用一个变量Var_Pointer存放变量Var在内存中的地址3000,通过该地址能够找到变量Var在内存中的值,那么这种间接访问操作的示意图如图1所示。
图1指针操作示意图
在诸如数组这样的数据结构中,所有的数据都是同一种类型,即不能存放不同类型(如整型和字符型)的数据。结构体(structure)的出现解决了这个问题,它允许用户自己建立由不同类型数据组成的组合型的数据结构。
在实际的软件开发项目中,指针和结构体都有很重要的应用,要成为一名合格的软件开发工程师,一定要学会灵活运用指针和结构体来编写C语言程序。
2.本文中使用的程序流程说明
本文中程序实现的功能为:从本地文件中读取以约定格式组成的员工的信息记录(包括工号、姓名和年龄,字段之间以“|”分隔),解析后将每个字段的内容输出到屏幕上。流程图如图2所示。
图2本程序流程图
本程序文件命名为“Pointer.c”,使用的本地文件命名为“EmployeeInfo.ini”,文件里面的内容为形如“工号|姓名|年龄”这样的记录,内容存放示例如图3所示。
图3文件内容存放示例图
注意,在程序编译运行的时候,要将本地文件存放到与“Pointer.c”同级目录下,这样才能够读取到记录信息。
3.程序代码
/********************************************************************** *版权所有 (C)2014, Zhou Zhaoxiong。 *文件名称: Pointer.c *内容摘要:用于演示指针和结构体操作 **********************************************************************/ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> //字段最大长度 #define MAX_RET_BUF_LEN (1024) //数据类型 typedef unsigned char UINT8; typedef unsigned short int UINT16; typedef unsigned int UINT32; typedef signed int INT32; typedef unsigned char BOOL; //参数类型 #define MML_INT8_TYPE 0 #define MML_INT16_TYPE 1 #define MML_INT32_TYPE 2 #define MML_STR_TYPE 3 #define TRUE (BOOL)1 #define FALSE (BOOL)0 //员工信息结构体 typedef struct { UINT8 szEmployeeID[1024]; //员工工号 UINT8 szEmployeeName[1024]; //员工姓名 UINT32 iEmployeeAge; //员工年龄 } T_EmployeeInfo;
/********************************************************************** *功能描述:获取字符串中某一个字段的数据 *输入参数: iSerialNum-字段编号(为正整数) iContentType-需要获取的内容的类型
pSourceStr-源字符串 pDstStr-目的字符串(提取的数据的存放位置) cIsolater-源字符串中字段的分隔符 iDstStrSize-目的字符串的长度 *输出参数:无 *返回值: TRUE-成功 FALSE-失败 *其它说明:无 ***********************************************************************/ BOOL GetValueFromStr(UINT16 iSerialNum, UINT8 iContentType, UINT8 *pSourceStr, UINT8 *pDstStr, UINT8 cIsolater, UINT32 iDstStrSize) { UINT8 *pStrBegin = NULL; UINT8 *pStrEnd = NULL; UINT8 szRetBuf[MAX_RET_BUF_LEN] = {0}; //截取出的字符串放入该数组中 UINT8 *pUINT8 = NULL; UINT16 *pUINT16 = NULL; UINT32 *pUINT32 = NULL; UINT32 iFieldLen = 0; //用于表示每个字段的实际长度 if (pSourceStr == NULL) //对输入指针的异常情况进行判断 { return FALSE;
} //字段首 pStrBegin = pSourceStr; while (--iSerialNum != 0) { pStrBegin = strchr(pStrBegin, cIsolater); if (pStrBegin == NULL) { return FALSE; } pStrBegin ++; } //字段尾 pStrEnd = strchr(pStrBegin, cIsolater); if (pStrEnd == NULL) { return FALSE; } iFieldLen = (UINT16)(pStrEnd - pStrBegin); if(iFieldLen >= MAX_RET_BUF_LEN) //进行异常保护, 防止每个字段的值过长 { iFieldLen = MAX_RET_BUF_LEN - 1; } memcpy(szRetBuf, pStrBegin, iFieldLen); //将需要的字段值放到pDstStr中去 switch (iContentType) { case MML_STR_TYPE: //字符串类型 { strncpy(pDstStr, szRetBuf, iDstStrSize); break; } case MML_INT8_TYPE: //字符类型 { pUINT8 = (UINT8 *)pDstStr; *pDstStr = (UINT8)atoi(szRetBuf); break; } case MML_INT16_TYPE: // short int类型 { pUINT16 = (UINT16 *)pDstStr; *pUINT16 = (UINT16)atoi(szRetBuf); break; } case MML_INT32_TYPE: // int类型 { pUINT32 = (UINT32 *)pDstStr; *pUINT32 = (UINT32)atoi(szRetBuf); break; } default: //一定要有default分支
{ return FALSE; } } return TRUE; } /****************************************************************
*功能描述: 主函数 * *输入参数: 无 * *输出参数: 无 * *返回值 :无
****************************************************************/ INT32 main(void) { UINT32 iInfoCount = 0; //该变量用于计算记录条数 UINT8 szContentLine[1024] = {0}; //用于存放从文件中独到的每条记录 FILE *hFile = NULL; //文件句柄指针 //打开文件 hFile = fopen("EmployeeInfo.ini", "r"); if (!hFile) //打开失败 { printf("Open EmployeeInfo.ini failed!\n"); return -1; //异常退出 } while (NULL != fgets(szContentLine, sizeof(szContentLine), hFile)) { T_EmployeeInfo t_EmployeeInfo = {0}; iInfoCount ++; //每读取到一条记录, 则记录条数加1 //获取EmployeeID if (TRUE != GetValueFromStr(1, MML_STR_TYPE, szContentLine, t_EmployeeInfo.szEmployeeID, ‘|‘, sizeof(t_EmployeeInfo.szEmployeeID))) { printf("获取第%d位员工的工号失败.\n", iInfoCount); return -1; } //获取EmployeeName if (TRUE != GetValueFromStr(2, MML_STR_TYPE, szContentLine, t_EmployeeInfo.szEmployeeName, ‘|‘, sizeof(t_EmployeeInfo.szEmployeeName))) { printf("获取第%d位员工的姓名失败.\n", iInfoCount); return -1; } //获取EmployeeAge if (TRUE != GetValueFromStr(3, MML_INT32_TYPE, szContentLine, (UINT8 *)&(t_EmployeeInfo.iEmployeeAge), ‘|‘, sizeof(t_EmployeeInfo.iEmployeeAge))) { printf("获取第%d位员工的年龄失败.\n", iInfoCount); return -1; } //逐条打印每个员工的信息 printf("第%d位员工的信息为:工号=%s, 姓名=%s,年龄=%d.\n", iInfoCount, t_EmployeeInfo.szEmployeeID, t_EmployeeInfo.szEmployeeName, t_EmployeeInfo.iEmployeeAge); } fclose(hFile); //最后一定要关闭文件句柄 return 0; }
4.程序内容详解
4.1员工信息结构体T_EmployeeInfo
typedef struct { UINT8 szEmployeeID[1024]; //员工工号 UINT8 szEmployeeName[1024]; //员工姓名 UINT32 iEmployeeAge; //员工年龄 } T_EmployeeInfo;
说明:
(1)因为文件中每条记录包括了工号、姓名和年龄,所以结构体中要定义三个成员变量,其中工号和姓名是字符串类型,年龄为整型。
(2)注意成员变量的命名规则,字符串类型以“sz”开头,整型以“i”开头,方便对变量进行识别。同时,为了防止每个字段的内容过长,定义字符数组的长度为1024(不要超过MAX_RET_BUF_LEN的大小)。
PS: 字符串 character string
4.2字段数据获取函数GetValueFromStr
该函数的工作原理为:根据输入的参数来从pSourceStr中获取第iSerialNum字段的内容,存放到pDstStr中,各个字段以cIsolater分隔开来。
注意,在执行函数的主要逻辑之前,要对指针进行保护,即对指针的异常情况进行判断(判断其是否为空,具体见程序代码)。在实际的软件开发项目中,这一点是非常重要的。
该函数的工作步骤为:
第一步:获取每个字段的字段首和字段尾指针。strchr函数用于查询两个字段之间cIsolater的地址,字段的首位指针值相减就得到该字段的长度,并使用memcpy函数将该字段值拷贝到szRetBuf中。为了防止源串中字段值过长,还对解析出来的字段长度进行了异常保护。该方法在实际的软件开发项目中经常用到。
第二步:将解析出的字段值放到pDstStr中去。根据不同的数据类型(如字符串、整型等),将第一步获得的字段值存放到pDstStr中。由于第一步的szRetBuf为字符数组,而某些字段值要求为整数,因此在要求参数类型为整型的case分支中使用了atoi函数。注意,switch语句一定要有default分支。
4.3主函数中的文件操作函数
在主函数(main)中,使用了文件操作函数fopen、fgets和fclose。
(1) fopen函数
在使用文件之前,先要将其打开,本程序以只读的方式(该函数第二个参数为r)操作文件,防止对文件的错误写入。
(2) fgets函数
该函数用于从文件中读取一个字符串,其描述如下:
函数定义:char *fgets(char *s, int size, FILE *stream);
函数说明:fgets()用来从参数stream所指的文件内读入字符并存到参数s所指的内存空间,直到出现换行字符、读到文件尾或是已读了size-1个字符为止,最后会加上NULL作为字符串结束。
返回值:若成功则返回s指针,返回NULL则表示有错误发生或内容读取完成。
在本程序中,将从文件中读取到的内容存放到szContentLine中。
(3) fclose函数
该函数用于在操作完文件之后关闭文件指针,防止对该文件的错误操作。fclose函数一定要与fopen函数配对。在使用完文件之后,一定要调用fclose函数将文件关闭。
4.4 GetValueFromStr函数的调用
以获取员工年龄的调用为例加以说明,调用代码如下:
if (TRUE != GetValueFromStr(3, MML_INT32_TYPE, szContentLine, (UINT8 *)&(t_EmployeeInfo.iEmployeeAge), ‘|‘, sizeof(t_EmployeeInfo.iEmployeeAge))) { printf("获取第%d位员工的年龄失败.\n", iInfoCount); return -1; }
(1) GetValueFromStr函数的定义为:
BOOL GetValueFromStr(UINT16 iSerialNum, UINT8 iContentType, UINT8 *pSourceStr, UINT8 *pDstStr, UINT8 cIsolater, UINT32 iDstStrSize),
调用的时候,实参3对应形参iSerialNum,实参MML_INT32_TYPE对应形参iContentType,实参szContentLine对应形参pSourceStr,实参&(t_EmployeeInfo.iEmployeeAge)对应形参pDstStr,实参‘|‘对应形参cIsolater,实参sizeof(t_EmployeeInfo.iEmployeeAge)对应形参iDstStrSize。
(2)在函数调用的时候,实参和形参类型要完全匹配,如GetValueFromStr函数要求第3个参数为字符型指针,则传入参数szContentLine也要为同样类型的指针(因为字符数组名就代表该字符数组的首地址,即指针,所以满足要求)。对于第4个参数,因为年龄为整型数据,而要求传入的实参为字符型指针,因此要在t_EmployeeInfo.iEmployeeAge前面添加&来表示指针,同时还要在前面添加(UINT8 *)将该指针类型转换为字符类型。第5个参数要求为一个字符,因此实参为‘|‘,注意不要将单引号写成了双引号(双引号表示字符串)。
(3)如果获取字段失败,那么直接返回-1,不再走下面的流程。这样可确保每条打印出的信息都是正确的。
4.5 字段信息的输出打印
为了查看程序解析是否正确,需要在终端打印相关信息。直接使用结构体成员变量来输出对应字段的值。
5. 程序测试
在实际的软件开发项目中,将测试分为正常测试和异常测试。正常测试是严格按照程序的要求来设计测试流程,异常测试的目的是看在不满足程序要求时,得到的结果会是怎样的。
(1)正常测试
按照图3的文件内容来编写EmployeeInfo.ini文件,并将之放到与“Pointer.c”同级目录下。运行程序,得到的结果如图4所示。
图4正常测试的输出结果
从输出结果可以看出,程序对信息内容的解析是正确的,因此,指针和结构体变量的使用也是正确的。
(2)异常测试
在实际的软件开发项目中,一定要进行大量的异常测试,以检查程序的正确性。
1)未正确放置EmployeeInfo.ini文件
删除EmployeeInfo.ini文件,或将它放到其它目录下,则程序输出结果如图5所示。
图5文件不存在时的输出结果
2) EmployeeInfo.ini文件中的记录内容不符合要求
将第二条记录的字段分隔符“|”去掉,则程序输出结果如图6所示。
图6第二条记录的字段分隔符“|”去掉时的输出结果
3) EmployeeInfo.ini文件中无内容
将EmployeeInfo.ini文件中的内容全部删除掉,则程序输出结果如图7所示。
图7 EmployeeInfo.ini文件中无内容时的输出结果
还有很多异常的情况,这里就不一一列举了。
一般而言,在产品发布之前,一定要经过充分的测试。
6.总结
指针及结构体在软件开发项目中是很常见的,掌握它们的使用方法是软件开发工程师的必修课。
本文用实例来描述了指针及结构体的具体用法。“冰冻三尺,非一日之寒”,要想熟练掌握它们的用法,还需要我们多多地实践,还需要我们不断地练习和总结。
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