联合与枚举 、 高级指针 、 C语言标准库（一）

联合与枚举 、 高级指针 、 C语言标准库（一）

1 输入一个整数，求春夏秋冬

1.1 问题

在实际应用中，有的变量只有几种可能取值。如人的性别只有两种可能取值，星期只有七种可能取值。在 C 语言中对这样取值比较特殊的变量可以定义为枚举类型。所谓枚举是指将变量的值一一列举出来，变量只限于列举出来的值的范围内取值。

本案例需要使用交互的方式判断：用户从控制台输入一个整数，由程序判断该整数是春夏秋冬哪个季节。春夏秋冬分别用一个枚举常量表示。

程序交互过程如图-1所示：

图-1

1.2 方案

首先，在程序中定义一个枚举，在枚举中定义春夏秋冬四个常量。然后，从控制台输入一个整数，接着，使用switch结构判断输入的整数是哪个季节，并输出相应季节的名称。如果输入的整数不在枚举常量的范围之内，则显示输入错误。

1.3 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：定义枚举

代码如下：

 
  1. #include <stdio.h>
  3. enum Season
  4. {
  5. SPRING,
  6. SUMMER,
  7. AUTUMN,
  8. WINTER,
  9. };
  11. int main(int argc, const char * argv[])
  12. {
  14. return 0;
  15. }

步骤二：输入一个整数

定义一个变量，用于存储从控制台输入的整数。

代码如下：

  1. #include <stdio.h>
  3. enum Season
  4. {
  5. SPRING,
  6. SUMMER,
  7. AUTUMN,
  8. WINTER,
  9. };
  11. int main(int argc, const char * argv[])
  12. {
  13. int season;
  14. printf("请输入一个整数：");
  15. scanf("%d", &season);
  17. return 0;
  18. }

步骤三：季节判断

使用switch结构，判断输入的整数属于哪个季节。

  1. #include <stdio.h>
  3. enum Season
  4. {
  5. SPRING,
  6. SUMMER,
  7. AUTUMN,
  8. WINTER,
  9. };
  11. int main(int argc, const char * argv[])
  12. {
  13. int season;
  14. printf("请输入一个整数：");
  15. scanf("%d", &season);
  17. switch (season)
  18. {
  19. case SPRING:
  20. printf("对应的季节是：spring ");
  21. break;
  22. case SUMMER:
  23. printf("对应的季节是：summer ");
  24. break;
  25. case AUTUMN:
  26. printf("对应的季节是：autumn ");
  27. break;
  28. case WINTER:
  29. printf("对应的季节是：winter ");
  30. break;
  31. default:
  32. printf("error ");
  33. }
  35. return 0;
  36. }

1.4 完整代码

本案例的完整代码如下所示：

  1. #include <stdio.h>
  3. enum Season
  4. {
  5. SPRING,
  6. SUMMER,
  7. AUTUMN,
  8. WINTER,
  9. };
  11. int main(int argc, const char * argv[])
  12. {
  13. int season;
  14. printf("请输入一个整数：");
  15. scanf("%d", &season);
  17. switch (season)
  18. {
  19. case SPRING:
  20. printf("对应的季节是：spring ");
  21. break;
  22. case SUMMER:
  23. printf("对应的季节是：summer ");
  24. break;
  25. case AUTUMN:
  26. printf("对应的季节是：autumn ");
  27. break;
  28. case WINTER:
  29. printf("对应的季节是：winter ");
  30. break;
  31. default:
  32. printf("error ");
  33. }
  35. return 0;
  36. }

2 用参数返回字符串

2.1 问题

用参数返回一个值，该参数需要用到指针，使用形参指针可以在一个函数内部修改它所指向的内容，如下代码所示:

  1. void func(int *x)
  2. {
  3. *x = 10;
  4. }
  5. int main()
  6. {
  7. int a = 0;
  8. func(&a);
  9. printf(“%d”, a);
  10. }

上述代码中，在主函数内将变量a的地址作为实参传递给函数func的形参x，而在函数func中，修改指针x指向的内容，即主函数中的变量a，此时的修改是可以带回主函数的，即主函数中的变量a将变为10。

但是，如果我们修改的不是指针所指向的内容，而是指针本身，那么，这样的修改是无法带回主函数的。如下面代码所示：

  1. void func(int *x)
  2. {
  3. static int data = 20;
  4. x = &data;
  5. }
  6. int main()
  7. {
  8. int a = 0;
  9. func(&a);
  10. printf(“%d”, a);
  11. }

2.2 方案

在函数调用的过程中，如果我们要修改的不是指针所指向的内容，而是指针本身，那么，这样的修改必须通过二级指针来实现。

所谓的二级指针，是指指向指针的指针，如下代码所示：

  1. int a;
  2. int *p = &a;
  3. int **p1 = &p;

上述代码中，指针变量p是一级指针，它直接指向一个整型变量；而变量p1，则是一个二级指针，因为它指向的是另一个指针变量p，也就是说，p1是指向指针p的指针，即指针的指针。

2.3 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：定义返回字符串的函数

该函数需要使用二级指针，即指针的指针。因为在函数中，需要修改的是指针本身，这样就需要将指针本身的地址（也就是指针变量的地址）作为参数传递过来。

代码如下：

  1. #include <stdio.h>
  3. void getString(char **str)
  4. {
  5. *str = "This is a string. ";
  6. }
  8. int main()
  9. {
  11. return 0;
  12. }

上述代码中，指针str为一个二级指针。

步骤二：在主程序中，获得并打印返回的字符串

代码如下：

  1. #include <stdio.h>
  3. void getString(char **str)
  4. {
  5. *str = "This is a string. ";
  6. }
  8. int main()
  9. {
  10. char *string = NULL;
  11. getString(&string);
  12. printf("%s",string);
  14. return 0;
  15. }

上述代码中，指针变量str得到的是指针变量string的地址，所以str为二级指针，而对*str的修改就是对string的修改。

2.4 完整代码

本案例的完整代码如下所示：

  1. #include <stdio.h>
  3. void getString(char **str)
  4. {
  5. *str = "This is a string. ";
  6. }
  8. int main()
  9. {
  10. char *string = NULL;
  11. getString(&string);
  12. printf("%s",string);
  14. return 0;
  15. }

3 打印任意类型变量的内存数据

3.1 问题

void*表示“空类型指针”，与void不同，void*表示“任意类型的指针”或表示“该指针与一地址值相关，但是不清楚在此地址上的对象的类型”。C是静态类型的语言，定义变量就会分配内存，然而，不同类型的变量所占内存不同，如果定义一个任意类型的变量，如何为其分配内存呢？所以，C中没有任意类型的变量。但是，所有指针类型的变量，无论是int*、char*、string*、Student*等等，他们的内存空间都是相同的，所以可以定义“任意类型的指针”。

3.2 方案

void*类型的指针可以指向任意类型的变量，如下面代码：

  1. int a;
  2. void* p = &a;
  3. float f;
  4. p = &f;

上述代码都是正确的，指针变量p既可以指向整型变量a，同时，它还可以指向浮点型变量f。

将一个void*类型的指针指向的内容赋值给一个确定类型的变量时，不能直接赋值，如下面代码：

  1. int a = 10;
  2. void* p = &a;
  3. int b = *p;//error

上述代码的第三行是错误的，因为void*类型的指针指向的内容的类型是不确定的，所以是无法进行赋值的。如果非要进行赋值，必须先将void*类型的指针强转成确定的数据类型，如下面代码：

  1. int b = *(int*)p;

3.3 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：编写打印函数

该函数带有一个void*类型的指针，用于接收任意类型的数据，同时还带有一个整型变量，用于表示void*类型的指针指向的内容的数据类型。在函数体中，使用一个switch结构，用整型变量来区分不同的数据类型，以打印不同的数据。

代码如下：

  1. #include <stdio.h>
  3. void print(void *data, int type)
  4. {
  5. switch (type)
  6. {
  7. case 0:
  8. printf("%d ", *(int*)data);
  9. break;
  10. case 1:
  11. printf("%f ", *(float*)data);
  12. break;
  13. case 2:
  14. printf("%lf ", *(double*)data);
  15. break;
  16. case 3:
  17. printf("%c ", *(char*)data);
  18. break;
  19. }
  20. }
  22. int main()
  23. {
  25. return 0;
  26. }

步骤二：主函数打印不同类型的数据

代码如下：

  1. #include <stdio.h>
  3. void print(void *data, int type)
  4. {
  5. switch (type)
  6. {
  7. case 0:
  8. printf("%d ", *(int*)data);
  9. break;
  10. case 1:
  11. printf("%f ", *(float*)data);
  12. break;
  13. case 2:
  14. printf("%lf ", *(double*)data);
  15. break;
  16. case 3:
  17. printf("%c ", *(char*)data);
  18. break;
  19. }
  20. }
  22. int main()
  23. {
  24. int a = 10;
  25. print(&a, 0);
  27. float f = 3.14f;
  28. print(&f, 1);
  30. double d = 1.2345;
  31. print(&d, 2);
  33. char c = 'a';
  34. print(&c, 3);
  36. return 0;
  37. }

3.4 完整代码

本案例的完整代码如下所示：

  1. #include <stdio.h>
  3. void print(void *data, int type)
  4. {
  5. switch (type)
  6. {
  7. case 0:
  8. printf("%d ", *(int*)data);
  9. break;
  10. case 1:
  11. printf("%f ", *(float*)data);
  12. break;
  13. case 2:
  14. printf("%lf ", *(double*)data);
  15. break;
  16. case 3:
  17. printf("%c ", *(char*)data);
  18. break;
  19. }
  20. }
  22. int main()
  23. {
  24. int a = 10;
  25. print(&a, 0);
  27. float f = 3.14f;
  28. print(&f, 1);
  30. double d = 1.2345;
  31. print(&d, 2);
  33. char c = 'a';
  34. print(&c, 3);
  36. return 0;
  37. }

4 排序函数使用函数指针

4.1 问题

函数指针是一种指针，一个指向函数入口地址的指针。一个函数需要占用一段内存空间，这段空间的起始地址是函数的入口地址。可以定义一个指针变量，指向函数的入口地址，然后通过这个指针变量调用函数。

4.2 方案

一种排序函数，一般只能有一种排序规则。例如：要么从大到小排序，要么从小到大排序，或者特殊的规则，比如按照对3求余数的排序。通过使用函数指针，可以使排序函数将排序规则独立。这样在对指定的数据进行排序的时候，同时指定排序规则，使得排序函数第一次被调用时可以从大到小排序，第二次被调用时又可以从小到大排序。

4.3 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：在主程序中，定义一个数组

代码如下：

  1. #include <stdio.h>
  3. int main()
  4. {
  5. int a[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
  7. return 0;
  8. }

步骤二：定义数组打印函数

代码如下：

  1. #include <stdio.h>
  3. void print(int* a, int n)
  4. {
  5. for (int i=0; i<n; i++) {
  6. printf("%d ", a[i]);
  7. }
  8. printf(" ");
  9. }
  11. int main()
  12. {
  13. int a[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
  14. print(a, 10);
  16. return 0;
  17. }

步骤三：定义带排序规则的排序函数

排序方法采用冒泡方法。

代码如下：

  1. #include <stdio.h>
  3. void print(int* a, int n)
  4. {
  5. for (int i=0; i<n; i++) {
  6. printf("%d ", a[i]);
  7. }
  8. printf(" ");
  9. }
  10. int rule1(int x, int y)
  11. {
  12. return x - y;
  13. }
  14. void sort(int* a, int n, int (*f)(int, int))
  15. {
  16. for (int i=0; i<n-1; i++) {
  17. for (int j=0; j<n-i-1; j++) {
  18. if (f(a[j], a[j+1])>0) {
  19. int t = a[j];
  20. a[j] = a[j+1];
  21. a[j+1] = t;
  22. }
  23. }
  24. }
  25. }
  26. int main()
  27. {
  28. int a[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
  29. print(a, 10);
  31. sort(a, 10, rule1);
  32. print(a, 10);
  34. return 0;
  35. }

上述代码中，以下代码：

  1. int rule1(int x, int y)
  2. {
  3. return x - y;
  4. }

是排序规则，该函数返回形参x与y的差，如果返回值大于0，代表x大于y；如果返回值等于0，代表x等于y；如果返回值小于0，代表x小于y。

上述代码中，以下代码：

  1. void sort(int* a, int n, int (*f)(int, int))

是排序函数的函数头，该函数是一个无返回值的函数，函数名为sort，函数带有三个形参，第一个形参是一个整型指针变量，它用于接收需要排序的数据；第二个形参是一个整型变量，它用于接收需要排序的数据的个数；第三个形参是一个函数的指针变量，int表示该函数指针变量指向的函数的返回值为整型，f为函数指针变量的变量名，(int,int)代表该函数指针变量指向的函数有两个形参。

在主函数中，使用以下代码调用sort函数：

  1. sort(a, 10, rule1);

其中，第一个实参a为数组a的数组名，第二个实参10为数组a的数组长度，第三个实参rule1为函数名，该函数为排序规则。

上述代码中，以下代码：

  1. if (f(a[j], a[j+1])>0) {
  2. int t = a[j];
  3. a[j] = a[j+1];
  4. a[j+1] = t;
  5. }

是使用函数指针调用函数，指针变量f作为形参，接收实参传递过来的函数的入口地址，即rule1函数，使用f(a[j],a[j+1])调用rule1函数，其中，a[j]和a[j+1]是函数指针变量f指向的函数的两个实参，即函数rule1的两个实参。

步骤四：定义其它排序规则函数

代码如下：

  1. #include <stdio.h>
  3. void print(int* a, int n)
  4. {
  5. for (int i=0; i<n; i++) {
  6. printf("%d ", a[i]);
  7. }
  8. printf(" ");
  9. }
  10. int rule1(int x, int y)
  11. {
  12. return x - y;
  13. }
  14. int rule2(int x, int y)
  15. {
  16. return y - x;
  17. }
  18. int rule3(int x, int y)
  19. {
  20. return x%3 - y%3;
  21. }
  22. void sort(int* a, int n, int (*f)(int, int))
  23. {
  24. for (int i=0; i<n-1; i++) {
  25. for (int j=0; j<n-i-1; j++) {
  26. if (f(a[j], a[j+1])>0) {
  27. int t = a[j];
  28. a[j] = a[j+1];
  29. a[j+1] = t;
  30. }
  31. }
  32. }
  33. }
  34. int main()
  35. {
  36. int a[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
  37. print(a, 10);
  39. sort(a, 10, rule1);
  40. print(a, 10);
  42. sort(a, 10, rule2);
  43. print(a, 10);
  45. sort(a, 10, rule3);
  46. print(a, 10);
  48. return 0;
  49. }

4.4 完整代码

  1. #include <stdio.h>
  3. void print(int* a, int n)
  4. {
  5. for (int i=0; i<n; i++) {
  6. printf("%d ", a[i]);
  7. }
  8. printf(" ");
  9. }
  10. int rule1(int x, int y)
  11. {
  12. return x - y;
  13. }
  14. int rule2(int x, int y)
  15. {
  16. return y - x;
  17. }
  18. int rule3(int x, int y)
  19. {
  20. return x%3 - y%3;
  21. }
  22. void sort(int* a, int n, int (*f)(int, int))
  23. {
  24. for (int i=0; i<n-1; i++) {
  25. for (int j=0; j<n-i-1; j++) {
  26. if (f(a[j], a[j+1])>0) {
  27. int t = a[j];
  28. a[j] = a[j+1];
  29. a[j+1] = t;
  30. }
  31. }
  32. }
  33. }
  34. int main()
  35. {
  36. int a[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
  37. print(a, 10);
  39. sort(a, 10, rule1);
  40. print(a, 10);
  42. sort(a, 10, rule2);
  43. print(a, 10);
  45. sort(a, 10, rule3);
  46. print(a, 10);
  48. return 0;
  49. }

5 重新分配申请的空间

5.1 问题

在堆内存中，可以使用malloc函数分配一块存储空间。malloc()函数其实就在堆内存中找一片指定大小的空间，然后将这个空间的首地址返回给一个指针变量，这里的指针变量可以是一个单独的指针，也可以是一个数组的首地址，这要看malloc()函数中参数size的具体内容。我们这里malloc分配的内存空间在逻辑上连续的，而在物理上可以连续也可以不连续。对于我们程序员来说，我们关注的是逻辑上的连续，因为操作系统会帮我们安排内存分配，所以我们使用起来就可以当做是连续的。

还可以使用realloc函数对用malloc函数分配好的空间重新分配，一般是扩大。对于realloc函数，如果有足够空间用于扩大mem_address指向的内存块，则分配额外内存，并返回分配内存的首地址。这里说的是“扩大”，我们知道，realloc是从堆上分配内存的，当扩大一块内存空间时， realloc()试图直接从堆上现存的数据后面的那些字节中获得附加的字节，如果能够满足，自然天下太平。也就是说，如果原先的内存大小后面还有足够的空闲空间用来分配，加上原来的空间大小就等于新的空间大小。得到的是一块连续的内存。如果原先的内存大小后面没有足够的空闲空间用来分配，那么从堆中另外找一块新大小的内存。并把原来大小内存空间中的内容复制到新空间中。返回新的内存的指针。这样数据被移动了新空间，先前的空间被释放。

当使用malloc分配的空间不再使用的时候，可以使用free函数将这块空间还给堆内存，以使这块内存可以被再次使用。

5.2 方案

首先，使用malloc函数分配3个整型数据的空间。

然后，再使用realloc函数将已分配的3个整型数据的空间扩大为5个整型数据的空间。

最后，当已分配的5个整型数据的空间不再使用时，使用free函数释放。

5.3 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：分配3个数据空间

使用malloc函数分配空间。

代码如下：

  1. #include <stdio.h>
  2. #include <stdlib.h>
  4. int main()
  5. {
  6. int *p;
  7. p = (int*)malloc(3 * sizeof(int));
  8. for (int i = 0; i < 3; i++)
  9. p[i] = i + 1;
  10. for (int i = 0; i < 3; i++)
  11. printf("%d ", p[i]);
  12. printf(" ");
  14. return 0;
  15. }

上述代码中，malloc函数的返回值为void*类型，而指针变量p是int*类型，所以需要将malloc的返回值强制转换成int*。

另外，malloc函数在使用前需要包内含stdlib.h头函数。

步骤二：重新分配为5个数据

代码如下：

  1. #include <stdio.h>
  2. #include <stdlib.h>
  4. int main()
  5. {
  6. int *p;
  7. p = (int*)malloc(3 * sizeof(int));
  8. for (int i = 0; i < 3; i++)
  9. p[i] = i + 1;
  10. for (int i = 0; i < 3; i++)
  11. printf("%d ", p[i]);
  12. printf(" ");
  14. p = (int*)realloc(p, 5 * sizeof(int));
  15. for (int i = 0; i < 5; i++)
  16. p[i] = i + 1;
  17. for (int i = 0; i < 5; i++)
  18. printf("%d ", p[i]);
  19. printf(" ");
  21. return 0;
  22. }

上述代码中，realloc函数将已分配为3个数据空间的指针p，重新分配为5个数据空间。realloc函数的第一个实参是原有空间的指针，第二个实参是重新分配的空间的字节个数，返回值仍然是void*类型，所以同样需要将其强制转换成int*类型。

注意：realloc函数在使用之前也需要包含stdlib.h头函数。

5.4 完整代码

本案例的完整代码如下所示：

  1. #include <stdio.h>
  2. #include <stdlib.h>
  4. int main()
  5. {
  6. int *p;
  7. p = (int*)malloc(3 * sizeof(int));
  8. for (int i = 0; i < 3; i++)
  9. p[i] = i + 1;
  10. for (int i = 0; i < 3; i++)
  11. printf("%d ", p[i]);
  12. printf(" ");
  14. p = (int*)realloc(p, 5 * sizeof(int));
  15. for (int i = 0; i < 5; i++)
  16. p[i] = i + 1;
  17. for (int i = 0; i < 5; i++)
  18. printf("%d ", p[i]);
  19. printf(" ");
  21. return 0;
  22. }

6 各种类型数据的输入和输出

6.1 问题

C语言的格式化输入与输出函数分别是scanf函数和printf函数。

1) 函数 scanf() 是从标准输入流stdio (标准输入设备，一般是键盘)中读内容的通用子程序，可以说明的格式读入多个字符，并保存在对应地址的变量中。scanf函数的语法格式为：

  1. scanf(“<格式说明字符串>”, 变量地址)；

其中，变量地址要求有效，并且与格式说明的次序一致。

2) 函数printf()是格式化输出函数, 一般用于向标准输出设备按规定格式输出信息。printf()函数的语法格式为:

  1. printf("<格式化字符串>", <参量表>)。

格式化字符串由要输出的文字和数据格式说明组成。要输出的文字除了可以使用字母、数字、空格和一些数字符号以外，还可以使用一些转义字符表示特殊的含义。

3) scanf函数与printf函数在使用之前，必须包含stdio.h头函数。

6.2 方案

使用scanf函数输入一些数据，使用printf函数输出一些数据。

下表说明了scanf函数与printf函数中“格式化字符”的使用方式：

6.3 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：定义变量

定义各种数据类型的变量，代码如下所示：

  1. #include <stdio.h>
  3. int main()
  4. {
  5. int i;
  6. short int si;
  7. long int li;
  8. unsigned int ui;
  9. unsigned short int usi;
  10. unsigned long int uli;
  11. float f;
  12. double d;
  13. long double ld;
  14. char c;
  15. unsigned char uc;
  17. return 0;
  18. }

步骤二：使用scanf输入数据

代码如下所示：

  1. #include <stdio.h>
  3. int main()
  4. {
  5. char c;
  6. int i;
  7. short int si;
  8. long int li;
  9. unsigned int ui;
  10. unsigned short int usi;
  11. unsigned long int uli;
  12. float f;
  13. double d;
  15. scanf("%c", &c);
  16. scanf("%d", &i);
  17. scanf("%hd", &si);
  18. scanf("%ld", &li);
  19. scanf("%u", &ui);
  20. scanf("%hu", &usi);
  21. scanf("%lu", &uli);
  22. scanf("%f", &f);
  23. scanf("%lf", &d);
  25. return 0;
  26. }

步骤三：使用printf输出数据

代码如下所示：

  1. #include <stdio.h>
  3. int main()
  4. {
  5. char c;
  6. int i;
  7. short int si;
  8. long int li;
  9. unsigned int ui;
  10. unsigned short int usi;
  11. unsigned long int uli;
  12. float f;
  13. double d;
  15. scanf("%c", &c);
  16. scanf("%d", &i);
  17. scanf("%hd", &si);
  18. scanf("%ld", &li);
  19. scanf("%u", &ui);
  20. scanf("%hu", &usi);
  21. scanf("%lu", &uli);
  22. scanf("%f", &f);
  23. scanf("%lf", &d);
  25. printf("c=%c ", c);
  26. printf("i=%d ", i);
  27. printf("si=%hd ", si);
  28. printf("li=%ld ", li);
  29. printf("ui=%u ", ui);
  30. printf("usi=%hu ", usi);
  31. printf("uli=%lu ", uli);
  32. printf("f=%f ", f);
  33. printf("d=%lf ", d);
  35. return 0;
  36. }

6.4 完整代码

本案例的完整代码如下所示：

  1. #include <stdio.h>
  3. int main()
  4. {
  5. char c;
  6. int i;
  7. short int si;
  8. long int li;
  9. unsigned int ui;
  10. unsigned short int usi;
  11. unsigned long int uli;
  12. float f;
  13. double d;
  15. scanf("%c", &c);
  16. scanf("%d", &i);
  17. scanf("%hd", &si);
  18. scanf("%ld", &li);
  19. scanf("%u", &ui);
  20. scanf("%hu", &usi);
  21. scanf("%lu", &uli);
  22. scanf("%f", &f);
  23. scanf("%lf", &d);
  25. printf("c=%c ", c);
  26. printf("i=%d ", i);
  27. printf("si=%hd ", si);
  28. printf("li=%ld ", li);
  29. printf("ui=%u ", ui);
  30. printf("usi=%hu ", usi);
  31. printf("uli=%lu ", uli);
  32. printf("f=%f ", f);
  33. printf("d=%lf ", d);
  35. return 0;
  36. }

7 整数、浮点数、字符串之间的相互转换函数

7.1 问题

1) C语言使用sprintf函数，可以将任意类型(整型、长整型、浮点型等)的数字转换为字符串。而下面列举的各函数在C99标准中已经不再使用。

a) itoa()：将整型值转换为字符串。

b) ltoa()：将长整型值转换为字符串。

c) ultoa()：将无符号长整型值转换为字符串。

d) gcvt()：将浮点型数转换为字符串，取四舍五入。

e) ecvt()：将双精度浮点型值转换为字符串，转换结果中不包含十进制小数点。

2) C语言提供了几个标准库函数，可以将字符串转换为任意类型(整型、长整型、浮点型等)。

a) atof()：将字符串转换为双精度浮点型值。

b) atoi()：将字符串转换为整型值。

c) atol()：将字符串转换为长整型值。

7.2 方案

本案例使用的函数：

1) sprintf函数是字符串格式化命令，主要功能是把格式化的数据写入某个字符串中。该函数的语法格式为：

  1. int sprintf( char *buffer, const char *format, [ argument] … );

其中，第一个形参是转换成的字符串存放的字符数组，第二个形参是格式化字符串，其使用方法与printf函数的格式化字符串相同，第三个形参为要转换的整数或浮点数变量。

2) atof函数是将一个字符串转换成浮点数的函数，该函数的语法格式为：

  1. double     atof(const char *);

其中，函数形参为要转换成浮点数的字符串，返回值为转换成的浮点数。

3) atoi函数是将一个字符串转换成整数的函数，该函数的语法格式为：

  1. int     atoi(const char *);

其中，函数形参为要转换成整数的字符串，返回值为转换成的整数。

4) atol函数是将一个字符串转换成长整数的函数，该函数的语法格式为：

  1. long     atol(const char *);

其中，函数形参为要转换成长整数的字符串，返回值为转换成的长整数。

7.3 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：整型和浮点型数据转换成字符串

代码如下：

  1. #include <stdio.h>
  2. #include <stdlib.h>
  4. int main (void)
  5. {
  6. int i = 10;
  7. char string[100] = {};
  8. sprintf(string, "%d", i);
  9. printf("%s ", string);
  11. double d = 123.456;
  12. sprintf(string, "%lf", d);
  13. printf("%s ", string);
  15. return 0;
  16. }

步骤二：将字符串转换成浮点数

代码如下：

  1. #include <stdio.h>
  2. #include <stdlib.h>
  4. int main (void)
  5. {
  6. int i = 10;
  7. char string[100] = {};
  8. sprintf(string, "%d", i);
  9. printf("%s ", string);
  11. double d = 123.456;
  12. sprintf(string, "%lf", d);
  13. printf("%s ", string);
  15. char str[25] = "3.14";
  16. d = atof(str);
  17. printf("%lf ", d);
  19. return 0;
  20. }

步骤三：将字符串转换成整数

代码如下：

  1. #include <stdio.h>
  2. #include <stdlib.h>
  4. int main (void)
  5. {
  6. int i = 10;
  7. char string[100] = {};
  8. sprintf(string, "%d", i);
  9. printf("%s ", string);
  11. double d = 123.456;
  12. sprintf(string, "%lf", d);
  13. printf("%s ", string);
  15. char str[25] = "3.14";
  16. d = atof(str);
  17. printf("%lf ", d);
  19. int num1 = 0;
  20. char str1[25] = "100";
  21. num1 = atoi(str1);
  22. printf("%d ", num1);
  24. return 0;
  25. }

步骤四：将字符串转换成长整数

代码如下：

  1. #include <stdio.h>
  2. #include <stdlib.h>
  4. int main (void)
  5. {
  6. int i = 10;
  7. char string[100] = {};
  8. sprintf(string, "%d", i);
  9. printf("%s ", string);
  11. double d = 123.456;
  12. sprintf(string, "%lf", d);
  13. printf("%s ", string);
  15. char str[25] = "3.14";
  16. d = atof(str);
  17. printf("%lf ", d);
  19. int num1 = 0;
  20. char str1[25] = "100";
  21. num1 = atoi(str1);
  22. printf("%d ", num1);
  24. long num2 = 0;
  25. char str2[25] = "100000";
  26. num2 = atol(str2);
  27. printf("%ld ", num2);
  29. return 0;
  30. }

7.4 完整代码

本案例的完整代码如下所示：

  1. #include <stdio.h>
  2. #include <stdlib.h>
  4. int main (void)
  5. {
  6. int i = 10;
  7. char string[100] = {};
  8. sprintf(string, "%d", i);
  9. printf("%s ", string);
  11. double d = 123.456;
  12. sprintf(string, "%lf", d);
  13. printf("%s ", string);
  15. char str[25] = "3.14";
  16. d = atof(str);
  17. printf("%lf ", d);
  19. int num1 = 0;
  20. char str1[25] = "100";
  21. num1 = atoi(str1);
  22. printf("%d ", num1);
  24. long num2 = 0;
  25. char str2[25] = "100000";
  26. num2 = atol(str2);
  27. printf("%ld ", num2);
  29. return 0;
  30. }
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