2024 Fall C-Programming Homework
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Introduction
This semester I also chose the course “C Programming Language Design”. This course requires five submissions of homework. The first three assignments were quite simple, but the last two were a bit more interesting.
Homework 4
- 了解csv格式文件。
- 通过excel软件，创建两个表格，内容是M*N, N*Q 浮点数矩阵，数值随意。保存为a.xlsx,b.xlsx文件。其中 M，N，Q是自然数，均不小于4。
- 将上述excel文件另存为 a.csv,b.csv文件.
- 编写程序，通过命令行方式，读取这两个csv数据文件，并实现矩阵乘法，将原矩阵数据和矩阵乘法结果数据输出到屏幕。
- 程序中矩阵维数，不得是定值，需通过读取csv文件获得。
- 源程序打包zip，运行结果截图。
我的C语言程序(用 Dev C++ 写的)：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
double** readcsv(const char* filename, int* rows, int* cols)
{
FILE* file = fopen(filename, "r");
if (file == NULL)
{
perror("Error opening file");
return NULL;
}
char line[1024];
int row = 0;
int col = 0;
while (fgets(line, sizeof(line), file))
{
row++;
col = 0;
char* token = strtok(line, ",");
while (token!= NULL)
{
col++;
token = strtok(NULL, ",");
}
}
fseek(file, 0, SEEK_SET);
double** matrix = (double**)malloc(row * sizeof(double*));
for (int i = 0; i < row; i++)
{
matrix[i] = (double*)malloc(col * sizeof(double));
}
row = 0;
while (fgets(line, sizeof(line), file))
{
col = 0;
char* token = strtok(line, ",");
while (token!= NULL)
{
matrix[row][col] = atof(token);
col++;
token = strtok(NULL, ",");
}
row++;
}
fclose(file);
*rows = row;
*cols = col;
return matrix;
}
double** plusMat(double** matrix1, int rows1, int cols1, double** matrix2, int rows2, int cols2) {
if (cols1!= rows2)
{
printf("Error: Incompatible matrix dimensions for multiplication.\n");
return NULL;
}
double** result = (double**)malloc(rows1 * sizeof(double*));
for (int i = 0; i < rows1; i++)
{
result[i] = (double*)malloc(cols2 * sizeof(double));
for (int j = 0; j < cols2; j++)
{
result[i][j] = 0;
for (int k = 0; k < cols1; k++)
{
result[i][j] += matrix1[i][k] * matrix2[k][j];
}
}
}
return result;
}
void freeMat(double** matrix, int rows)
{
for (int i = 0; i < rows; i++)
{
free(matrix[i]);
}
free(matrix);
}
void printMat(double** matrix, int rows, int cols)
{
for (int i = 0; i < rows; i++)
{
for (int j = 0; j < cols; j++)
{
printf("%.10f ", matrix[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
int main(int argc, char* argv[])
{
int rows1, cols1;
//char *filename1="A.csv";
double** matrix1 = readcsv("a.csv", &rows1, &cols1);
if (matrix1 == NULL)
{
return 1;
}
int rows2, cols2;
//char *filename2="B.csv";
double** matrix2 = readcsv("b.csv", &rows2, &cols2);
if (matrix2 == NULL)
{
freeMat(matrix1, rows1);
return 1;
}
double** result = plusMat(matrix1, rows1, cols1, matrix2, rows2, cols2);
if (result == NULL)
{
freeMat(matrix1, rows1);
freeMat(matrix2, rows2);
return 1;
}
printf("Matrix A:\n");
printMat(matrix1, rows1, cols1);
printf("\nMatrix B:\n");
printMat(matrix2, rows2, cols2);
printf("\nA * B:\n");
printMat(result, rows1, cols2);
freeMat(matrix1, rows1);
freeMat(matrix2, rows2);
freeMat(result, rows1);
return 0;
}
Homework 5
- 了解json文件格式
- 使用C编写程序解析test.json
- 打印输出json内容（按照字段输出）
- 可使用各类开源库cJSON，Morn，Melon等，不限制
任务中的 test.json
我采用的是 cJSON 库来读取 json 文件。
其中 cJSON 库的下载来自 Github 中的资源，在进行编写我们的程序之前(我是用 VisualStudio 来编写的)，需要将下载的 cJSON 库中的 cJSON.c 和 cJSON.h 添加到我们建立的项目中的源代码里，同时在编写程序过程中我也遇到了 cJSON 库无法调用的情形，这需要更改该项目的“包含目录”(在 Visual Studio 中更改)。
首先用 fopen 函数打开文件 test.json ，读取文件内容到一个字符串 file 中，然后使用 cJSON_Parse 函数解析这个字符串得到一个 cJSON 对象。接着，程序调用 print_json 函数来打印这个 cJSON 对象的内容。 print_json 函数递归地遍历cJSON对象的所有子节点，并打印它们的类型和值。最后，程序释放 cJSON 对象所占用的内存并退出。
值得注意的是，如果只是按照上述程序读入最终输出的 json 文件中的内容中的英文和数字均输出正常，但是 json 文件中的中文内容输出结果为乱码。我一直不知道原因在哪，最终的解决做法是将 json 文件中的文件编码在 Visual Studio 中改成 UTF-8(带签名) 这样的格式才行，感觉可能是由于编码格式不同所导致的最终中文显示的错乱。
我的C语言程序(用 Visual Studio 写的)：
#include <iostream>
extern "C" {
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include "cJSON.h"
}
void print_json(cJSON* json) {
if (json == NULL) return;
if (json->type == cJSON_Object) {
cJSON* child = json->child;
while (child) {
printf("%s: ", child->string);
print_json(child);
child = child->next;
}
}
else if (json->type == cJSON_Array) {
int i;
for (i = 0; i < cJSON_GetArraySize(json); i++) {
printf("[%d]: ", i);
print_json(cJSON_GetArrayItem(json, i));
}
}
else if (json->type == cJSON_String) {
printf("%s", json->valuestring);
}
else if (json->type == cJSON_Number) {
printf("%d", json->valueint);
}
else {
printf("Unknown type");
}
printf("\n");
}
int main() {
FILE* file = fopen("test.json", "r");
if (file == NULL) {
printf("Failed to open file\n");
return 1;
}
fseek(file, 0, SEEK_END);
long file_size = ftell(file);
fseek(file, 0, SEEK_SET);
char* json_str = (char*)malloc(file_size + 1);
fread(json_str, 1, file_size, file);
fclose(file);
json_str[file_size] = '\0';
cJSON* json = cJSON_Parse(json_str);
free(json_str);
if (json == NULL) {
printf("Failed to parse JSON\n");
return 1;
}
print_json(json);
cJSON_Delete(json);
return 0;
}
Remark
If you have any questions or need further assistance, feel free to ask! Here is my email: nkusherr1 at gmail.com