【小白到大牛之路9】交换机后台管理系统之函数优化

项目需求

项目8的实现，main函数太臃肿，不便于阅读和维护。

项目实现

用函数来优化。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

FILE *file; 

void init(void) {
    //打开文件
    file = fopen("users.txt", "r");   
    if (!file) {   //等效于 file == NULL  
        printf("文件打开失败");
        //return 1;
        exit(1);
    }
}

void login(void) {
    char name[32];
    char password[16];
    char line[128];
    char name_tmp[32];
    char password_tmp[16];
    char *ret;

    //输入用户名和密码
    while (1) {
        system("cls");

        // 输入用户名和密码
        printf("请输入用户名：");
        scanf("%s", name);
        printf("请输入密码：");
        scanf("%s", password);

        //从文件中读取账号，并进行判断！
        while (1) {
            //读一行
            ret = fgets(line, sizeof(line), file); //line:  "admin 123456\n"
            if (!ret) {
                break;
            }           
            sscanf(line, "%s %s", name_tmp, password_tmp);
            if (!strcmp(name, name_tmp) && !strcmp(password, password_tmp)) {
                break;
            }
        }

        if (ret) {  //用户名和密码匹配成功
            break;
        } else {
            printf("用户名或密码错误!\n");  
            system("pause");
            system("cls");

            fseek(file, 0, SEEK_SET); //把文件内部的位置指针设置到文件头
        }
    }
}

void create_user(void) {
    system("cls");
    printf("\n\n---创建账号---\n\n");
    printf("待实现...\n\n");
    printf("\n\n按任意键返回主菜单");
    fflush(stdin);
    getchar();
}

void ip_admin(void) {
    system("cls");
    printf("\n\n---IP管理---\n\n");
    printf("待实现...\n\n");
    printf("\n\n按任意键返回主菜单");
    fflush(stdin);
    getchar();
}

void logout(void) {
    system("cls");
    fclose(file);
    exit(0);
}

void input_error(void) {
    system("cls");
    printf("\n\n输入错误！\n\n");
    printf("\n\n按任意键后，请重新输入\n\n");
    fflush(stdin);
    getchar();
}

void show_memu(void) {
    system("cls");
    // 打印功能菜单
    printf("---交换机后台管理---\n");
    printf("1. 创建账号\n");
    printf("2. IP管理\n");
    printf("3. 退出\n");
    printf("请选择: ");
}

int main(void) {
    char n; //用户选择的菜单编号

    init(); //初始化
    login(); //登录

    while (1) {
        show_memu();

        fflush(stdin);
        scanf("%c", &n);
        switch (n) {
        case '1':
            create_user();
            break;
        case '2':
            ip_admin(); 
            break;
        case '3':
            logout();
            break;
        default:
            input_error();
            break;
        }
    }

    return 0;
}

项目精讲

1.为什么要使用函数

已经有main函数，为什么还要自定义函数？
1）“避免重复制造轮子”，提高开发效率

2）便于维护

2.函数的声明、定义和使用

函数的设计方法：
1）先确定函数的功能
2）确定函数的参数
是否需要参数，参数的个数，参数的类型
3）确定函数的返回值
是否需要返回值，返回值的类型

函数的声明

函数的使用

3.函数的值传递

调用函数时，形参被赋值为对应的实参，
实参本身不会受到函数的影响！

4.函数的栈空间

要避免栈空间溢出。
当调用一个函数时，就会在栈空间，为这个函数，分配一块内存区域，
这块内存区域，专门给这个函数使用。
这块内存区域，就叫做“栈帧”。

demo1

#include <stdio.h>
#include <string.h>

void test(void) {
    //运行时将因为栈帧空间溢出，而崩溃
    char buff[1024*1024*2];
    memset(buff, 0, sizeof(buff));
}

int main(void) {
    test();
    return 0;
}

demo2

#include <stdio.h>
#include <string.h>

void test(int n) {
    char buff[1024*256];
    memset(buff, 0, sizeof(buff));

    if (n==0) {
        return;
    } 

    printf("n=%d\n", n);
    test(n-1);
}

int main(void) {
    //test(5);
    //因为每个栈帧有256K以上, 10个栈帧超出范围
    test(10);  
    return 0;
}

5.递归函数

定义：在函数的内部，直接或者间接的调用自己。

要点：
再定义递归函数时，一定要确定一个“结束条件”！！！

使用场合：
处理一些特别复杂的问题，难以直接解决。
但是，可以有办法把这个问题变得更简单（转换成一个更简单的问题）。

盗梦空间

例如：
1）迷宫问题
2）汉诺塔问题

斐波那契数列
1，1， 2， 3， 5， 8， 13， 21， ....
计算第n个数是多少？

f(n)
当n >2时，f(n) = f(n-1) + f(n-2)
当n=1或n=2时， f(n)就是1

int fib(int n) {
int s;

if (n == 1|| n == 2) {
return 1;
}

s = fib(n-1) + fib(n-2);
return s;
}

递归函数的缺点：
性能很低！！！

项目练习

1.练习1

独立完成项目9

2.练习2

定义一个函数，实现1+2+3+...+n

    #include <stdio.h>

int sum(int n) {
    int i;
    int s = 0;

    for (i=1; i<=n; i++) {
        s += i;
    }

    return s;
}

int main(void) {
    int value;

    printf("请输入一个整数: ");
    scanf("%d", &value);
    if (value < 0) {
        printf("需要大于0\n");
        return 1;
    }

    printf("%d\n", sum(value));

    return 0;
}

3.打印金字塔

打印指定类型的金字塔，用自定义函数实现。
效果如下：

代码：

#include <stdio.h>

void show(char c, int n) {
    int i;
    int j;

    for (i=1; i<=n; i++) {
        for (j=0; j<n-i; j++) {
            printf(" ");
        }
        for (j=0; j<2*i-1; j++) {
            printf("%c", c); 
        }
        printf("\n");
    }
}

int main(void) {
    char c;
    int n;

    printf("请输入金字塔的组成字符: ");
    scanf("%c", &c);
    if (c == '\n' || c == ' ' || c == '\t') {
        printf("请输入一个非空白字符\n");
        return 1;
    }

    printf("请输入金字塔的层数: ");
    scanf("%d", &n);
    if (n < 1) {
        printf("层数需要大于0\n");
        return 1;
    }

    show(c, n);

    return 0;
}

4.用递归函数实现练习2

#include <stdio.h>

int sum(int n) {
    int s;

    if (n == 1) {
        return 1;
    }

    s = n + sum(n-1);

    return s;
}

int main(void) {
    int value;

    printf("请输入一个整数: ");
    scanf("%d", &value);

    if (value < 0) {
        printf("需要大于0\n");
        return 1;
    }

    printf("%d\n", sum(value));

    return 0;
}

5.用递归函数实现汉诺塔

#include <stdio.h>

void hanoi(int n, char pillar_start[], char pillar_mid[], char pillar_end[]) {
    if (n == 1) {
        printf("从%s移动到%s\n", pillar_start, pillar_end);
        return;
    }

    hanoi(n-1, pillar_start, pillar_end, pillar_mid); 
    printf("从%s移动到%s\n", pillar_start, pillar_end);
    hanoi(n-1, pillar_mid, pillar_start, pillar_end); 
}

int main(void) {
    char name1[] = "A柱";
    char name2[] = "B柱";
    char name3[] = "C柱";
    int n = 3; //盘子数

    hanoi(3, name1, name2, name3);

    return 0;
}