C語言進階-第15～16講：結構體應用（學生成績統計）

任務和代碼：

學生成績統計：

每位同學的信息學號、姓名、C、高數、英語成績。定義一個學生成績的結構體數組，其中的數據成員包括學號（char num[13]）、姓名(name)、三門課的成績（grade）、總分（score））

score.txt中是一些同學的學號、姓名、C++、高數、英語成績，利用前面定義的結構體數組，讀取文件score.txt中的數據，完成下面的應用：

從文件中讀出數據，存放到結構體數組中；
求出每名同學的總分（可以在讀入過程中“順便”計算）；
按總分降序排序並輸出成績單；
按學號升序排序並輸出成績單；
輸出C語言不及格的同學姓名和C語言成績；
有30名同學可以獲得獎學金，規則是總分高者優先，有掛科不能得獎學金。請輸出可以得獎學金同學的名單。若符合得將的最後一名同學有重複（例如總分全爲S），則總分爲S的同學全得獎；
將程序用一個“菜單”組織起來，做成一個“學生成績管理系統”之類的應用程序；
所有功能在main()函數中實現，並用多文件組織完成。

//head.h
#ifndef HEAD_H_INCLUDED
#define HEAD_H_INCLUDED

typedef struct {
   char num[13];
   char name[10];
   int c;
   int math;
   int english;
   int score;
}Student;

Student stu[500];
int stuNum;

void readData();
int chooseInMenu();
void sort_grade(Student [],int);
void sort_num(Student [],int);
void output(Student [],int);
void outputExcellent(Student [],int);
void outputImpassC(Student [],int);

#endif // HEAD_H_INCLUDED

//main.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "head.h"
int stuNum=0;
int main(){
    int iChoice,i;
    readData();
    Student stud[stuNum];                //因爲Student stu[]已經是一個全局變量了，故
    for(i=0;i<stuNum;i++)                //將按學號升序排序後的學生名單放入一個新定義結構體數組
        stud[i]=stu[i];
    printf("歡迎進入學生成績管理系統!\n");
    do{
        iChoice = chooseInMenu();        //從菜單中獲得功能代碼
        switch(iChoice){
        case 1:
            sort_grade(stu,stuNum);      //按總分排序並輸出成績單
            output(stu,stuNum);
            break;
        case 2:
            sort_num(stud,stuNum);       //按學號排序並輸出成績單
            output(stud,stuNum);
            break;
        case 3:
            outputExcellent(stu,stuNum); //輸出獲得獎學金同學的名單
            break;
        case 4:
            outputImpassC(stu,stuNum);   //輸出C語言不及格的同學姓名和C語言成績
            break;
        case 0:
            printf("結束. \n");
        }
    }while(iChoice);
    return 0;
}

//chooseInMenu.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "head.h"
int chooseInMenu(){
    int i;
    while(1){
        printf("1. 按總分降序並輸出成績單\n");
        printf("2. 按學號升序並輸出成績單\n");
        printf("3. 輸出獲得獎學金同學的名單\n");
        printf("4. 輸出C語言不及格的同學姓名和C語言成績\n");
        printf("0. 結束\n");
        printf("請選擇(0-4):");
        scanf("%d", &i);
        if(i>=0&&i<=4)
            break;
        else
            printf("請重新選擇\n");
    }
    return i;
}

//output.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "head.h"
void output(Student s[],int n){
    printf("學號\t姓名\t總分\n");
    int i;
    for(i=0;i<n;i++)
        printf("%s\t%s\t%d\n",s[i].num,s[i].name,s[i].score);
    printf("\n");
}

//outputExcellent.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "head.h"
void outputExcellent(Student s[],int n){
    FILE *fp;
    if ((fp=fopen("scholarship.txt", "w"))==NULL){
        printf("scholarship.txt cannot be opened!");
        exit(0);
    }
    int i,j,m=0,k=0;
    sort_grade(s,n);
    for(i=0,j=0;i<n;i++){
        if(s[i].c>60&&s[i].math>60&&s[i].english>60)
            s[j++]=s[i];
        if(j==30)
            break;
    }
    for(j=30;i<n;i++){
        if(s[i].c>60&&s[i].math>60&&s[i].english>60&&s[i].score==s[j-1].score&&s[i].name!=s[j-1].name)
            s[j++]=s[i];
    }
    for(i=0;i<j;i++){
        printf("%s\t",s[i].name);
        m++;
        if(m%5==0)
            printf("\n");
    }
    printf("\n\n");
    for(i=0;i<j;i++){
        fprintf(fp,"%s\t",s[i].name);
        k++;
        if(k%5==0)
            fprintf(fp,"\n");
    }
}

//outputImpassC.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "head.h"
void outputImpassC(Student s[],int n){
    FILE *fp;
    if ((fp=fopen("impassC.txt", "w"))==NULL){
        printf("impassC.txt cannot be opened!");
        exit(0);
    }
    int i,m=0;
    for(i=0;i<n;i++){
        if(s[i].c<60){
            printf("%s\t%d\t\t",s[i].name,s[i].c);
            m++;
            if(m%3==0)
                printf("\n");
        }
    }
    printf("\n\n");
    for(i=0;i<n;i++){
        if(s[i].c<60){
            fprintf(fp,"%s\t%d\t\t",s[i].name,s[i].c);
            m++;
            if(m%3==0)
                fprintf(fp,"\n");
        }
    }
}

//readData.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "head.h"
//extern int stuNum;
void readData(){
    FILE *fp;
    fp = fopen("score.txt","r");
    if(fp==NULL){
        printf("dictionary open error!\n");
        exit(1);
    }
    fscanf(fp,"%s%s%d%d%d",stu[stuNum].num,stu[stuNum].name,&stu[stuNum].c,&stu[stuNum].math,&stu[stuNum].english);
    while (!feof(fp)){
            stu[stuNum].score=stu[stuNum].math+stu[stuNum].english+stu[stuNum].c;
            ++stuNum;
            fscanf(fp,"%s%s%d%d%d",stu[stuNum].num,stu[stuNum].name,&stu[stuNum].c,&stu[stuNum].math,&stu[stuNum].english);
    }
    fclose(fp);
}

//sort_grade.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "head.h"
void sort_grade(Student s[],int n){
    int i,j;
    Student t;
        for(i=0;i<n-1;i++)
            for(j=0;j<n-i-1;j++)
                if(s[j].score<s[j+1].score){
                    t=s[j];
                    s[j]=s[j+1];
                    s[j+1]=t;
            }
    FILE *fp;
    if ((fp=fopen("roster1.txt", "w"))==NULL){
        printf("roster1.txt cannot be opened!");
        exit(0);
    }
    for(i=0; i<n; i++)
        fprintf(fp,"%s\t%s\t%d\n",s[i].num,s[i].name,s[i].score);
    fclose(fp);
}

//sort_num.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "head.h"
void sort_num(Student s[],int n){
    int i,j;
    Student t;
        for(i=0;i<n-1;i++)
            for(j=0;j<n-i-1;j++)
                if(strcmp(s[j].num,s[j+1].num)==1){  //注意字符串的比較
                    t=s[j];
                    s[j]=s[j+1];
                    s[j+1]=t;
            }
    FILE *fp;
    if ((fp=fopen("roster2.txt", "w"))==NULL){
        printf("roster2.txt cannot be opened!");
        exit(0);
    }
    for(i=0; i<n; i++)
        fprintf(fp,"%s\t%s\t%d\n",s[i].num,s[i].name,s[i].score);
    fclose(fp);
}

運行結果：

按成績排序的成績單、按學號排序的成績單、獎學金名單、C未通過的名單（含成績）

遇到的問題：

疑惑一：在readData.c中，原來的掃描語句是下面這樣的，結尾爲什麼會多出一個0來呢？

while (!feof(fp)){
        fscanf(fp,"%s%s%d%d%d",stu[stuNum].num,stu[stuNum].name,&stu[stuNum].c,&stu[stuNum].math,&stu[stuNum].english);
        stu[stuNum].score=stu[stuNum].math+stu[stuNum].english+stu[stuNum].c;
        ++stuNum;
 }

對比正確的：

fscanf(fp,"%s%s%d%d%d",stu[stuNum].num,stu[stuNum].name,&stu[stuNum].c,&stu[stuNum].math,&stu[stuNum].english);
    while (!feof(fp)){
        stu[stuNum].score=stu[stuNum].math+stu[stuNum].english+stu[stuNum].c;
        ++stuNum;
        fscanf(fp,"%s%s%d%d%d",stu[stuNum].num,stu[stuNum].name,&stu[stuNum].c,&stu[stuNum].math,&stu[stuNum].english);
    }

疑惑二：在outputExcellent.c中，相同的程序一個打印到窗口，一個打印到文件中，爲什麼結果有點不同呢？

for(i=0;i<j;i++){
        printf("%s\t",s[i].name);
        m++;
        if(m%5==0)
            printf("\n");
    }
    printf("\n\n");
    for(i=0;i<j;i++){
        fprintf(fp,"%s\t",s[i].name);
        m++;
        if(m%5==0)
            fprintf(fp,"\n");
    }

疑惑三：原來的這個成績管理的程序放在一個源程序中能夠正常運行，在一個程序，多個文件處理的時候，爲什麼會編譯不通過呢？

stuNum是全局變量，在頭文件中原來的定義如下：

//head.h
#ifndef HEAD_H_INCLUDED
#define HEAD_H_INCLUDED

typedef struct {
   char num[13];
   char name[10];
   int c;
   int math;
   int english;
   int score;
}Student;

Student stu[500];
int stuNum=0;

void readData();
int chooseInMenu();
void sort_grade(Student [],int);
void sort_num(Student [],int);
void output(Student [],int);
void outputExcellent(Student [],int);
void outputImpassC(Student [],int);

#endif // HEAD_H_INCLUDED

對應的解決方案：

1）掃描文件，結尾爲什麼會多出一個0？

答：這個問題正是讀文件使用feof()多讀一次的問題，對於feof()這個函數, 它是先讀再判斷是否到文件尾,
也就是說在它之前一定要讀一次才能做出判斷。我們會這樣把它使用在循環中：
對於第一個代碼，當我文件指針位於最後一個數據末尾，fp還是爲真，所以繼續讀入，

兩個%s都讀入爲空，到了文件結尾就結束讀入。輸出0，是因爲多輸入了一行，數組時全局變量裏面默認的元素是0；
對於第二個代碼，將掃描語句放置在輸出語句之後，當讀到最後一個數據時，也進行了一次掃描，但不再進入循環體輸出了。

2）相同的程序一個打印到窗口，一個打印到文件中，爲什麼結果有點不同呢？

答：仔細看上面的代碼，是放在同一個源文件中的，在第二個格式輸出時，m作爲前一個遍歷的變量又作爲第二個遍歷的變量，

顯然存在問題。故，一些用於遍歷的變量，計數器，有時候使用要歸零。

3）這個成績管理的程序放在一個源程序中能夠正常運行，在一個程序，多個文件處理的時候，爲什麼會編譯不通過呢？

答：int stuNum=0;作爲全局變量在一個程序一個源文件中運行沒有問題，

但是在一個程序多個源文件中，頭文件是被包含在多個源程序中的，就不能在頭文件中直接給全局變量賦初值。

       修改方式有以下來兩種：
       修改一：
       刪除頭文件裏被賦初值的全局變量，剩下的就是如何不在頭文件中仍能在多個源文件中定義全局變量，

     答案就是在main函數所在源文件定義所需要的全局變量，在其他文件中用extern指定外部變量
       修改二：
       保留頭文件中的全局變量但不要賦初值，在main函數所在的源文件給該全局變量賦初值，
       注意該變量不能放在main函數裏，否則就成了局部變量，使外部變量無效。

總結：

1）遇到while(!feof(fp))用fscanf掃描文件時，循環體內的掃描語句要放在輸出語句之後；更多

2）一些用於遍歷的變量，再次使用時要歸零；

3）多文件處理時不要在頭文件裏給全局變量賦初值。

Osseyda

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