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C語言指鈈與文件操作綜合練習題詳解：交換、反轉、查找、回文、文件讀寫統計

編輯：C 語言問答

第一部分：指針操作四題

1. 指針交換兩整數


void swap_int(int *p1, int *p2) {
    int tmp = *p1; *p1 = *p2; *p2 = tmp;
}
int main(void) {
    int a, b; scanf("%d%d", &a, &b);
    swap_int(&a, &b);
    printf("%d %d\n", a, b);
    return 0;
}

2. 指針反轉字符串 (原地)


#include <string.h>
void invert_str(char *str) {
    char *left = str;
    char *right = str + strlen(str) - 1;
    while (left < right) {
        char tmp = *left; *left = *right; *right = tmp;
        ++left; --right;
    }
}
int main(void) {
    char s[100] = "hello";
    invert_str(s);
    printf("%s\n", s);  // olleh
    return 0;
}

3. 查找子串首次出現位置 (手寫 strstr)


int str_index(const char *s, const char *t) {
    if (!*t) return 0;  // 空串匹配位置 0
    for (int i = 0; s[i]; ++i) {
        int j;
        for (j = 0; t[j] && s[i+j] == t[j]; ++j);
        if (!t[j]) return i;  // t[j]=='\0' 表示全匹配
    }
    return -1;
}

關鍵修正：原提示代碼 if (j+1 == n) 錯誤，應判斷 t[j] == '\0' (即 !t[j])。

4. 判斷回文 (雙指針)


int is_palindrome(const char *str) {
    const char *left = str;
    const char *right = str + strlen(str) - 1;
    while (left < right) {
        if (*left != *right) return 0;
        ++left; --right;
    }
    return 1;
}

第二部分：文件操作四題 (補全)

1. 終端輸入文本寫入文件 (以 $ 結束)


#include <stdio.h>
int main(void) {
    FILE *fp = fopen("out.dat", "w");
    if (!fp) return 0;
    int ch;
    while ((ch = getchar()) != '$')
        fputc(ch, fp);
    fclose(fp);  // (2) 關閉文件
    return 1;
}

2. 統計文件字符個數


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(void) {
    FILE *fp = fopen("fname.dat", "r");
    if (!fp) { perror("Can't open file"); exit(EXIT_FAILURE); }
    
    long count = 0;
    int ch;
    while ((ch = fgetc(fp)) != EOF)  // (1) 讀取字符，EOF 表示文件結束
        ++count;
    
    printf("num=%ld\n", count);
    fclose(fp);
    return 0;
}

關鍵修正：原代碼 while (fgetc(fp)) num++ 錯誤：fgetc 返回字符值 (0-255)，字符 '\0' (值 0) 會導致循環提前終止。必須與 EOF 比較。

3. 鍵盤輸入文件名及內容寫入文件 (以 # 結束)


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(void) {
    FILE *fp;
    char ch, fname[100];
    printf("Input filename: ");
    scanf("%99s", fname);  // 讀取文件名
    if ((fp = fopen(fname, "w")) == NULL) {  // (1) 以寫方式打開
        perror("Cannot open"); exit(EXIT_FAILURE);
    }
    printf("Enter data (end with #):\n");
    getchar();  // 吸收 scanf 遺留的換行符
    while ((ch = getchar()) != '#')
        fputc(ch, fp);  // (2) 寫入字符
    fclose(fp);
    return 0;
}

4. 讀取二進制文件結構體數組並顯示


#include <stdio.h>
struct Rec { int a; float b; };

void recout(FILE *fp) {
    struct Rec r;
    size_t cnt;
    while ((cnt = fread(&r, sizeof(struct Rec), 1, fp)) == 1) {  // (1)&r, (2)1, (3)cnt==1, (4)break/continue
        printf("%d, %f\n", r.a, r.b);
    }
    // 讀取失敗 (cnt==0) 可能是 EOF 或錯誤，循環自然結束
}

int main(void) {
    FILE *fp = fopen("file.dat", "rb");
    if (!fp) { perror("open"); return 1; }
    recout(fp);
    fclose(fp);
    return 0;
}

關鍵修正：原代碼 do { fread...; if(...) break; } while(1) 結構易誤用 feof。標準模式：**while (fread(...) == 1) 直接以讀取成功為循環條件**。

第三部分：綜合編程題 (大綱)

5. 字符串逐字符寫入文件 (以 # 結束)


int main(void) {
    FILE *fp = fopen("l1.txt", "w");
    char ch;
    printf("Enter string (end #): ");
    while ((ch = getchar()) != '#')
        fputc(ch, fp);
    fclose(fp);
    return 0;
}

6. 顯示文件中字母與數字


int main(void) {
    FILE *fp = fopen("l1.txt", "r");
    int ch;
    while ((ch = fgetc(fp)) != EOF)
        if (isalnum(ch)) putchar(ch);
    fclose(fp);
    return 0;
}

7. 提取數字字符寫入新文件


int main(void) {
    FILE *fr = fopen("l1.txt", "r"), *fw = fopen("l2.txt", "w");
    int ch;
    while ((ch = fgetc(fr)) != EOF)
        if (isdigit(ch)) fputc(ch, fw);
    fclose(fr); fclose(fw);
    return 0;
}

8. sin(x) 0~360度寫文件，正值顯示屏幕


#include <math.h>
#ifndef M_PI
#define M_PI 3.14159265358979323846
#endif
int main(void) {
    FILE *fp = fopen("l6.txt", "w");
    for (int deg = 0; deg <= 360; ++deg) {
        double rad = deg * M_PI / 180.0;
        double val = sin(rad);
        fprintf(fp, "%d %f\n", deg, val);
        if (val > 0) printf("%d %f\n", deg, val);
    }
    fclose(fp);
    return 0;
}

核心知識點總結

指針交換/反轉/查找/回文：雙指針技巧、原地操作、邊界條件 (空串/單字符)
文件操作標準模式：fopen → 檢查返回值 → 循環讀寫 (對比 EOF/返回值) → fclose
文本 vs 二進制："r"/"w" 文本模式 (換行符轉換)，"rb"/"wb" 二進制 (原始字節)，結構體讀寫**必須用二進制**
fread/fwrite 返回值：成功讀寫的**項目數** (非字節數)，循環條件 == 項目數
標準庫字符分類：ctype.h 中 isalnum/isdigit/isalpha/isspace/ispunct — 參數為 int (需轉換 unsigned char 避免 UB)
數學庫：math.h、-lm 鏈接、M_PI 或自定義、角度轉弧度 deg * M_PI / 180