提前认识软件开拓(13) 指针及布局体的利用
副标题#e#
指针在C语言中占有很重要的职位，同时也是进修C语言的难点地址。布局体属于用户本身成立的数据范例，在实际的软件开拓项目中应用很遍及。
本文以实际的例子先容了C语言中指针和布局体的利用要领，为进一步的进修和应用提供了有益的参考。
1.指针和布局体简介
在C语言中，将地点形象化地称为指针，意即通过它可以或许找到以它为地点的内存单位。实际上，利用指针是对一个内存单位的间接会见。譬喻，有一个变量Var的值为1，利用一个变量Var_Pointer存放变量Var在内存中的地点3000，通过该地点可以或许找到变量Var在内存中的值，那么这种间接会见操纵的示意图如图1所示。
图1指针操纵示意图
在诸如数组这样的数据布局中，所有的数据都是同一种范例，即不能存放差异范例(如整型和字符型)的数据。布局体(structure)的呈现办理了这个问题，它答允用户本身成立由差异范例数据构成的组合型的数据布局。
在实际的软件开拓项目中，指针和布局体都有很重要的应用，要成为一名及格的软件开拓工程师，必然要学会机动运用指针和布局体来编写C语言措施。
2.本文中利用的措施流程说明
本文中措施实现的成果为：从当地文件中读取以约命名目构成的员工的信息记录(包罗工号、姓名和年数，字段之间以“|”脱离)，理会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本措施流程图
本措施文件定名为“Pointer.c”，利用的当地文件定名为“EmployeeInfo.ini”，文件内里的内容为形如“工号|姓名|年数”这样的记录，内容存放示譬喻图3所示。
图3文件内容存放示例图
留意，在措施编译运行的时候，要将当地文件存放到与“Pointer.c”同级目次下，这样才气够读取到记录信息。
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3.措施代码
* 版本 修改时间 修改人 修改内容
********************************************************************
* V1.0 20140416 周兆熊 建设
**********************************************************************/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
//字段最大长度
#define MAX_RET_BUF_LEN (1024)
//数据范例
typedef unsigned char UINT8;
typedef unsigned short int UINT16;
typedef unsigned int UINT32;
typedef signed int INT32;
typedef unsigned char BOOL;
//参数范例
#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
//员工信息布局体
typedef struct
{
UINT8 szEmployeeID[1024]; //员工工号
UINT8 szEmployeeName[1024]; //员工姓名
UINT32 iEmployeeAge; //员工年数
} T_EmployeeInfo;
/**********************************************************************
*成果描写：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-需要获取的内容的范例
pSourceStr-源字符串
pDstStr-目标字符串(提取的数据的存放位置)
cIsolater-源字符串中字段的脱离符
iDstStrSize-目标字符串的长度
*输出参数：无
*返回值： TRUE-乐成 FALSE-失败
*其它说明：无
*修他日期 版本号 修改人 修改内容
* --------------------------------------------------------------
* 20140416 V1.0 zzx 建设
***********************************************************************/
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; //用于暗示每个字段的实际长度
if (pSourceStr == NULL) //对输入指针的异常环境举办判定
{
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) //举办异常掩护, 防备每个字段的值过长
{
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: //字符串范例
{
strncpy(pDstStr, szRetBuf, iDstStrSize);
break;
}
case MML_INT8_TYPE: //字符范例
{
pUINT8 = (UINT8 *)pDstStr;
*pDstStr = (UINT8)atoi(szRetBuf);
break;
}
case MML_INT16_TYPE: // short int范例
{
pUINT16 = (UINT16 *)pDstStr;
*pUINT16 = (UINT16)atoi(szRetBuf);
break;
}
case MML_INT32_TYPE: // int范例
{
pUINT32 = (UINT32 *)pDstStr;
*pUINT32 = (UINT32)atoi(szRetBuf);
break;
}
default: //必然要有default分支
{
return FALSE;
}
}
return TRUE;
}
*修他日期 版本号 修改人 修改内容
* -------------------------------------------------------------------------------
* 20140416 V1.0 zzx 建设
****************************************************************/
INT32 main(void)
{
UINT32 iInfoCount = 0; //该变量用于计较记录条数
UINT8 szContentLine[1024] = {0}; //用于存放从文件中独到的每笔记录
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 ++; //每读取到一笔记录, 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位员工的年数失败.\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,年数=%d.\n", iInfoCount, t_EmployeeInfo.szEmployeeID, t_EmployeeInfo.szEmployeeName, t_EmployeeInfo.iEmployeeAge);
}
fclose(hFile); //最后必然要封锁文件句柄
return 0;
}
4.措施内容详解
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4.1员工信息布局体T_EmployeeInfo
typedef struct
{
UINT8 szEmployeeID[1024]; //员工工号
UINT8 szEmployeeName[1024]; //员工姓名
UINT32 iEmployeeAge; //员工年数
} T_EmployeeInfo;
说明：
(1)因为文件中每笔记录包罗了工号、姓名和年数，所以布局体中要界说三个成员变量，个中工号和姓名是字符串范例，年数为整型。
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(2)留意成员变量的定名法则，字符串范例以“sz”开头，整型以“i”开头，利便对变量举办识别。同时，为了防备每个字段的内容过长，界说字符数组的长度为1024(不要高出MAX_RET_BUF_LEN的巨细)。
4.2字段数据获取函数GetValueFromStr
该函数的事情道理为：按照输入的参数来从pSourceStr中获取第iSerialNum字段的内容，存放到pDstStr中，各个字段以cIsolater脱离开来。
留意，在执行函数的主要逻辑之前，要对指针举办掩护，即对指针的异常环境举办判定(判定其是否为空，详细见措施代码)。在实际的软件开拓项目中，这一点长短常重要的。
该函数的事情步调为：
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的地点，字段的首位指针值相减就获得该字段的长度，并利用memcpy函数将该字段值拷贝到szRetBuf中。为了防备源串中字段值过长，还对理会出来的字段长度举办了异常掩护。该要领在实际的软件开拓项目中常常用到。
第二步：将理会出的字段值放到pDstStr中去。按照差异的数据范例(如字符串、整型等)，将第一步得到的字段值存放到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，因此在要求参数范例为整型的case分支中利用了atoi函数。留意，switch语句必然要有default分支。
4.3主函数中的文件操纵函数
在主函数(main)中，利用了文件操纵函数fopen、fgets和fclose。
(1) fopen函数
在利用文件之前，先要将其打开，本措施以只读的方法(该函数第二个参数为r)操纵文件，防备对文件的错误写入。
(2) fgets函数
该函数用于从文件中读取一个字符串，其描写如下：
函数界说：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，直到呈现换行字符、读到文件尾或是已读了size-1个字符为止，最后会加上NULL作为字符串竣事。
返回值：若乐成则返回s指针，返回NULL则暗示有错误产生或内容读取完成。
在本措施中，将从文件中读取到的内容存放到szContentLine中。
(3) fclose函数
该函数用于在操纵完文件之后封锁文件指针，防备对该文件的错误操纵。fclose函数必然要与fopen函数配对。在利用完文件之后，必然要挪用fclose函数将文件封锁。
4.4 GetValueFromStr函数的挪用
以获取员工年数的挪用为例加以说明，挪用代码如下：
if (TRUE != GetValueFromStr(3, MML_INT32_TYPE, szContentLine, (UINT8 *)&(t_EmployeeInfo.iEmployeeAge), ‘|’, sizeof(t_EmployeeInfo.iEmployeeAge)))
{
printf("获取第%d位员工的年数失败.\n", iInfoCount);
return -1;
}
(1) GetValueFromStr函数的界说为：BOOL GetValueFromStr(UINT16 iSerialNum, UINT8 iContentType, UINT8 *pSourceStr, UINT8 *pDstStr, UINT8 cIsolater, UINT32 iDstStrSize)，挪用的时候，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)在函数挪用的时候，实参和形参范例要完全匹配，如GetValueFromStr函数要求第3个参数为字符型指针，则传入参数szContentLine也要为同样范例的指针(因为字符数组名就代表该字符数组的首地点，即指针，所以满意要求)。对付第4个参数，因为年数为整型数据，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&来暗示指针，同时还要在前面添加(UINT8 *)将该指针范例转换为字符范例。第5个参数要求为一个字符，因此实参为’|’，留意不要将单引号写成了双引号(双引号暗示字符串)。
(3)假如获取字段失败，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
为了查察措施理会是否正确，需要在终端打印相关信息。直接利用布局体成员变量来输出对应字段的值。
5.措施测试
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在实际的软件开拓项目中，将测试分为正常测试和异常测试。正常测试是严格凭据措施的要求来设计测试流程，异常测试的目标是看在不满意措施要求时，获得的功效会是奈何的。
(1)正常测试
凭据图3的文件内容来编写EmployeeInfo.ini文件，并将之放到与“Pointer.c”同级目次下。运行措施，获得的功效如图4所示。
图4正常测试的输出功效
从输出功效可以看出，措施对信息内容的理会是正确的，因此，指针和布局体变量的利用也是正确的。
(2)异常测试
在实际的软件开拓项目中，必然要举办大量的异常测试，以查抄措施的正确性。
1)未正确安排EmployeeInfo.ini文件
删除EmployeeInfo.ini文件，或将它放到其它目次下，则措施输出功效如图5所示。
图5文件不存在时的输出功效
2) EmployeeInfo.ini文件中的记录内容不切合要求
将第二笔记录的字段脱离符“|”去掉，则措施输出功效如图6所示。
图6第二笔记录的字段脱离符“|”去掉时的输出功效
3) EmployeeInfo.ini文件中无内容
将EmployeeInfo.ini文件中的内容全部删除去，则措施输出功效如图7所示。
图7 EmployeeInfo.ini文件中无内容时的输出功效
尚有许多异常的环境，这里就纷歧一罗列了。
一般而言，在产物宣布之前，必然要颠末充实的测试。
6.总结
指针及布局体在软件开拓项目中是很常见的，把握它们的利用要领是软件开拓工程师的必修课。
本文用实例来描写了指针及布局体的详细用法。“冰冻三尺，非一日之寒”，要想纯熟把握它们的用法，还需要我们多多地实践，还需要我们不绝地操练和总结。
From：csdn博客 周兆熊
