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发布时间：2022-06-08 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.03M 资料格式：docx 举报 版权申诉
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    实验三 学生管理系统
    一、实验目的和要求
    二、主要仪器设备及开发环境
    三、实验原理
    四、实验内容
    五、思考题
    实验三 学生管理系统 一、实验目的和要求 1、掌握软件设计开发调试的完整过程； 2、掌握单链表，结构体，指针的使用方法； 3、掌握使用 CodeBlocks 软件编程和调试的方法。 二、主要仪器设备及开发环境 1、计算机 2、CodeBlocks 集成开发环境 V13.12 三、实验原理 1、链表 链表是线性表的链式存储结构，它相比于顺序表，在插入和删除元素时，效 率要高很多。链表是用一组任意的存储单元存储线性表的数据元素（这组存储单 元可以是连续的，也可以是不连续的）。每个数据单元有两部分组成，一个是数 据域，存储数据值；另一个是指针域，指向下一个数据单元。这样的数据单元叫 做结点。当多个结点通过指针指向，关联起来，就形成了一个链，即链表。 2、单链表 链表可分为单链表、双链表、循环链表。 单链表就是沿着单方向的链表。例如：A->B->C->D->... 只能顺序的连下去， 即可以从 A 往下找其他元素，但是反之则不行。单链表结点的结构可表示如下： typedef int ElemType; typedef struct LNode { ElemType data; struct LNode* next; } LNode, *LinkList; 3、单链表的基本算法 A：插入结点
    假设要在单链表的 a 结点和 b 结点之间插入一个值为 x 的新结点。指针 s 指 向一个值为x 的结点，为了插入s，首先让s 的next 指针指向b，即s->next = p->next; 然后，让 a 的 next 指针指向 s，即 p->next = s; B：删除结点 假设要删除单链表中的 b 结点。首先，找到 b 结点前面的结点 a，p 指针指 向 a 结点。b 的下一个结点就是 p->next->next。所以，只要让 p 的 next 指针跳过 b 结点，指向 b 的下一个结点就 OK 了，即 p->next = p->next->next。 由上可知，根据单链表的特性，插入或删除结点时，必须先找到插入或删除 结点上一结点的位置（指针），并在操作时注意指针变量的赋值顺序，避免结点 位置（指针）丢失。 4、内存分配的方式： A：在静态存储区域中进行分配 内存在程序编译的时候就已经分配好，这块内存在程序的整个运行期间都存 在。例如全局变量，static 变量。 B：在栈中进行分配 在执行函数时，函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建，函数执行结 束时，这些存储但愿自动被释放。效率很高，但是分配的内存容量比较有限。 C：在堆中进行分配 在堆上分配也称为动态内存分配：程序在运行的时候用 malloc 等函数申请 任意多少的内存，程序员自己负责在何时用 free 释放内存。动态内存分配的生存 期由程序员决定，使用非常灵活，但是问题相对也比较多。 注意：如果没有释放的话，很容易就会造成内存溢出，因为堆中的内存块是 全局的，因此不会因为函数的调用而结束。 5、动态内存分配 A：malloc 函数（需要用到的头文件 stdlib.h） void *malloc(size_t size) 返回的是一个通用类型的指针，根据需要去进行强转。 功能：允许从空闲内存池中分配连续内存但不初始化。 参数：size 参数实际就是一个所需字节数的整数 malloc(20)。
    返回：若分配成功则返回一个指向该内存块的指针，在使用时可根据需要做 强制类型转换，否则返回 NULL（空指针）。 malloc 的生命周期：只要没有调用 free 这个函数，进程没有结束，那么此时， 这个函数的生命周期就会一直存在在内存中；它是存放在堆空间中的，它不会因 为你去 函数调用的结束自动去释放，堆当中的内存是全局的。如：int p = (int )malloc(n*sizeof(int)); 。 B：free(p)函数 释放内存空间,将内存释放出来给系统，free 函数与 malloc 函数是成对出现 的。申请 malloc 的时候尽量去给它进行一下初始化，防止后面出现一些不确定 性的东西。 free 之后如果还有这块内存地址的话，此时这块内存归还给了系统，（可能 这块内存还处于一个空闲状态）但是还是可以对其进行操作。里面的值短暂的会 保留。free 之后，申请内存的那个指针就会变成野指针(声明了，但是没有任何 指向的指针)，有时候会出现野指针错误； 所以尽量在操作之后：将指针置为 NULL。 注意：申请和释放是成对的，所以程序是不能进行多次 free，否则会崩溃。 malloc 的相关实例代码如下： void out(int *p,int n) { int i; for(i=0;i
    scanf("%d",&n); //申请 int *p = (int *)malloc(n * sizeof(int)); //内存申请成功 if(p != NULL){ out(p,n); int i; for(i=0;i
    E：释放内存之后却继续去使用这一块内存 避免方式：使用 free 内存之后，把指针置为 NULL。 7、根据设计要求，因为学生的人数不确定，使用链表存储存储学生信息更为适 宜。 8、文件操作 所谓“文件”是指一组相关数据的有序集合。这个数据集有一个名称，叫做 文件名。在Ｃ语言中用一个指针变量指向一个文件，这个指针称为文件指针。通 过文件指针就可对它所指的文件进行各种操作。定义说明文件指针的一般形式为： FILE*指针变量标识符；其中 FILE 应为大写，它实际上是由系统定义的一个结 构，该结构中含有文件名、文件状态和文件当前位置等信息。在编写源程序时不 必关心 FILE 结构的细节。例如：FILE *fp；表示 fp 是指向 FILE 结构的指针变 量，通过 fp 即可找存放某个文件信息的结构变量，然后按结构变量提供的信息 找到该文件，实施对文件的操作。习惯上也笼统地把 fp 称为指向一个文件的指 针。文件的打开与关闭文件在进行读写操作之前要先打开，使用完毕要关闭。所 谓打开文件，实际上是建立文件的各种有关信息，并使文件指针指向该文件，以 便进行其它操作。关闭文件则断开指针与文件之间的联系，也就禁止再对该文件 进行操作。 在Ｃ语言中，文件操作都是由库函数来完成的。 C 语言中没有输入输出语句，所有的输入输出功能都用 ANSI C 提供的一组 标准库函数来实现。文件操作标准库函数有： 文件的打开操作 fopen 打开一个文件； 文件的关闭操作 fclose 关闭一个文件； 文件的读写操作 fgetc 从文件中读取一个字符； fputc 写一个字符到文件中去； fgets 从文件中读取一个字符串； fputs 写一个字符串到文件中去； fprintf 往文件中写格式化数据； fscanf 格式化读取文件中数据； fread 以二进制形式读取文件中的数据；
    fwrite 以二进制形式写数据到文件中去； getw 以二进制形式读取一个整数； putw 以二进制形式存贮一个整数； 文件状态检查函数 feof 文件结束； ferror 文件读/写出错； clearerr 清除文件错误标志； ftell 了解文件指针的当前位置； 文件定位函数 rewind 反绕； fseek 随机定位。 9、scanf 函数 功能：执行格式化输入。 用法：int scanf(char *format[,argument,...]); scanf()函数是通用终端格式化输入函数，它从标准输入设备（键盘）读取输 入的信息。可以读入任何固有类型的数据并自动把数值变换成适当的机内格式。 其调用格式为：scanf("<格式化字符串>"，<地址表>); scanf()函数返回成功赋值的数据项数，出错时则返回 EOF。 scanf("%d", &pstu->num)操作，要求读入十进制整数，输入正确时，成功读 入数据返回 1，若错输为字母，读取不成功返回 0。 当 scanf()读取到错误的数据时，会将数据退回到缓冲区。如使用“%d”格 式读取 45d，会读入 45，d 不是整数，退回到缓冲区。这样会导致会面的读取出 现错误。此时可使用“fflush(stdin);”指令清除缓冲区。 四、实验内容 1、完成一个简易的控制台窗口显示的学生管理系统，功能包括：添加学生信息， 删除某个学生信息，显示某个学生信息，修改学生信息，删除所有学生信息，显 示所有学生信息，显示信息数量，读取文件学生信息，保存学生信息至文件，退 出系统； 2、自己设计管理系统采用的数据结构（不局限于单链表）及文件操作方式； 3、要有容错代码，如对无效数据、错误指针、无效操作的判断。
    五、思考题 1、如何提高程序的健壮性和鲁棒性？ 2、指针有哪些类型？在使用中需要注意哪些问题？ 3、不同类型链表的优势和缺点是什么？
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