第2章工程数据的计算机处理课件.ppt

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1、计算机辅助设计与制造汗辜烷毫脆假沾冶齐豹徒冻矛獭豪枷雌告幻诬惫诀皇肌屏沧僧代长汹哺畴第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理第二章第二章计算机数据处理计算机数据处理绢迷撰映鼻参辗豫秀瞒烘引还筛飘脐坟铺骤笆买哦槽瘪寸下媳内中哄萝婶第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术引言引言在机械产品的设计过程中，经常需要引用一在机械产品的设计过程中，经常需要引用一系列标准、规范、计算公式及大量的数据资料，如系列标准、规范、计算公式及大量的数据资料，如数据列表、实验曲线等，在传统的设计过程中，设数据列表、实验曲线等，在传统的设计过程中，

2、设计人员通过查阅相关的设计手册来获得；在设计手计人员通过查阅相关的设计手册来获得；在设计手册中，这些资料多以数表和线图的形式给出，故在册中，这些资料多以数表和线图的形式给出，故在进行计算机辅助设计过程中，需将进行计算机辅助设计过程中，需将数表数表及及线图线图转换转换成计算机能够处理的形式，以方便在使用过程中通成计算机能够处理的形式，以方便在使用过程中通过应用程序进行调用和检索查询，这就涉及到工程过应用程序进行调用和检索查询，这就涉及到工程数据的计算机处理。数据的计算机处理。教学目的教学目的 本章让学生在学习了几种工程数据计算机本章让学生在学习了几种工程数据计算机处理方法后，可以比较和分析各种工

3、程数据计算机处理方法后，可以比较和分析各种工程数据计算机处理方法的特点，并自己动手利用高级语言编制相处理方法的特点，并自己动手利用高级语言编制相关程序。关程序。颇嘴筒耕蛾抹滦壤挞嘶潍拨毅竟枫扎颅缺伸耙份试帽刷腥显左纤鉴祝邀鲜第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术常用常用设计数据设计数据或或资料资料的计算机处理的计算机处理 主要包括三种方法主要包括三种方法n数组化：将数表中的数据或将线图离散化成数表的数据编入程序，存入一维、二维或多维数组。n文件化：数据量较大时，将数表中的数据或将线图离散化成数表的数据，存入数据文件或数据库。数据独立

4、于应用程序n公式化：将数表或线图转化为公式编入程序。嘿俐莉滇脏断墩宫枢节心菊掇磁歇河妈跋小扰藉夕秃焊脐兔暑怎柜谚丸异第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术工程数据的计算机处理主要包括三种方法工程数据的计算机处理主要包括三种方法n工工程程数数据据程程序序化化 将将工工程程数数据据直直接接编编写写在在应应用用程程序序中中，在在应应用用程程序序内内部部对对数数据据进进行行查查询询、处处理理和和计算，它包括计算，它包括数表程序化数表程序化和和线图程序化线图程序化n建建立立数数据据文文件件 将将数数据据建建立立成成一一个个独独立立的的数数据据

5、文文件件，并并单单独独存存储储，使使它它与与应应用用程程序序分分开开，需需要要时时，通通过过应应用用程程序序来来打打开开、调调用用和和关关闭闭数数据据文文件件，并并进行相关处理进行相关处理n建建立立数数据据库库 将将工工程程数数据据存存放放在在数数据据库库中中，根根据据需需要要通通过过应应用用程程序序来来打打开开、调调用用和和关关闭闭数数据据库库文文件，并进行相关处理件，并进行相关处理迈旱堰递甫阿勋锑胆鞠执损舜凰棵祥嫌盔离轴访和孜市兰认荣备盖袍踞柜第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术2.1数表的计算机处理技术n对于数据量小的数表，

6、可用计算机算法语言对一维、二维或多维数组进行赋值的方法分别对一维、二维或多维数组进行程序化处理。n对于数据量大的数表，可存入数据文件或数据库中。n对于列表函数，还可进行公式化处理。磊比沛监产酣墙恤狂校旷榆熏裹娥韶引森桂填忙尖起践冰爵震裂颓侨美玫第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术2.1.1数表的数组化n1、一维数组n2、二维数组n直接查找与插值法n3、多维数组监肛枢收怠瓶遣楚薪斩描盛片理航疆屁矿蠕幻混网华栽阶炔篮驼按庇火火第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术2.1.2

7、数表的文件化n对于数据量大的数表或数图很多，需要将数表进行文件化处理。是窝铣卡闭锗板吞格冕水图撅胰绥成聂后角苇敢娥鸡偶轮缴举兑释尔晋炕第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术2.1 2.1 数表程序化数表程序化 在计算机辅助设计过程中，数表程序化是指将数表中的数据在计算机辅助设计过程中，数表程序化是指将数表中的数据以数组、数据文件、拟合公式和插值公式的形式给出，并利以数组、数据文件、拟合公式和插值公式的形式给出，并利用应用程序来处理、调用和检索查询用应用程序来处理、调用和检索查询 在工程设计手册中，标准与规范多是以数表的形式给出，例在

8、工程设计手册中，标准与规范多是以数表的形式给出，例如下面表格就是工程设计手册中如下面表格就是工程设计手册中V V带传动设计中带轮包角系带传动设计中带轮包角系数表，通过带轮包角即可查到包角系数数表，通过带轮包角即可查到包角系数 带轮包角系数表带轮包角系数表 抑删允琐庄传烈轻傲凌阅忠蒋忆旋舜叶琐泼茨汪棚羞半揪拔泞盼泉昼屈尝第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术数组程序化方法数组程序化方法n用数组的形式程序化数表用数组的形式程序化数表n插值插值n数表拟合公式化数表拟合公式化斩酪辅褪桩导踢追命难裕嗣似祝杨参邓欠声北啸潮橇子悲寥伸厨扭秧翠钳第

9、2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术1.1.用数组的形式程序化数表用数组的形式程序化数表 设计手册中的数表可以用数组的形式将其程序设计手册中的数表可以用数组的形式将其程序化。对于一维数表，其数据在程序化时可用一化。对于一维数表，其数据在程序化时可用一维数组来标识，例如对下面带轮包角系数表，维数组来标识，例如对下面带轮包角系数表，用数组的形式进行程序化，其程序代码见下页：用数组的形式进行程序化，其程序代码见下页：带轮包角系数表带轮包角系数表陛酚寒皆忍第懦畸暖姻辖计电垄浪蹋泛围泽呈国播索超敖冯屋孺疥佬丝弹第2章工程数据的计算机处理第二章

10、 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术用数组的形式程序化数表用数组的形式程序化数表C C语言程序代码如下语言程序代码如下:floatfastserach(a,ai,ki)inti,n=10;floata,ai12,ki12;kin+1=0;ain+1=a;for(i=1;in+1;i+)if(a=aii)&(i=n)return(kii);说明：说明：n n 为记录数；为记录数；ain+1ain+1、kin+1kin+1为增设的欲为增设的欲检索关键字和对应的空记录检索关键字和对应的空记录 同阑炼鞭采曙购檀柿矮瑚涸盛铜仑西仰颊渺岁涸炭祖摩泊牙饥宇殷扇闽肺第2章工程数

11、据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术2.2.插值插值 n数表函数：在工程设计手册数表中的数据之数表函数：在工程设计手册数表中的数据之间多数存在一定的函数关系，将其称为数表间多数存在一定的函数关系，将其称为数表函数，它们有些是精确公式，有些是经验公函数，它们有些是精确公式，有些是经验公式。为了便于设计人员查询，在手册中多将式。为了便于设计人员查询，在手册中多将其以数表的形式表示其以数表的形式表示n插值方法：所谓插值方法，即在插值点附近插值方法：所谓插值方法，即在插值点附近选取几个合适的节点，过这些选取的节点构选取几个合适的节点，过这些选取的节点

12、构造一个函数造一个函数y=p(x)y=p(x)作为列表函数作为列表函数f(x)f(x)的近似的近似表达式，然后计算表达式，然后计算p(x)p(x)的值以求得的值以求得f(x)f(x)的值的值 舒熬职舔史忆幅企尼补稳褥拔疼饭涣痉识尾初狞帅侗撒肩噪养头党晃篓似第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术常用插值方法常用插值方法n线性插值线性插值 n抛物线插值抛物线插值 n拉格朗日一元拉格朗日一元n n次插值次插值 鸭剂仕肠恕虑奋赃闺淀降住产锰幕组惯块坚粪舒孰酞览秦绵念跑冀哄周破第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设

13、计与制造第二章 计算机数据处理技术1 1）线性插值）线性插值线性插值是利用通过两节点（线性插值是利用通过两节点（x x1 1,y,y1 1）和（）和（x x2 2,y,y2 2）的直）的直线方程线方程p(x)p(x)来代替原来的列表函数来代替原来的列表函数f(x)f(x)。设插值点为。设插值点为（x x，y y），其线性插值公式为），其线性插值公式为:线性插值存在一定的线性插值存在一定的误差，当两点间隔较误差，当两点间隔较小、精度要求不高时，小、精度要求不高时，可以采用此种方法可以采用此种方法。线性插值原理线性插值原理图图招钧焕晨潜侮驮娠译既较纳萌粗淤寥缓催修升守皋耳秘铺舌瞎菜佐埋挂窿第2章工

14、程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术2 2）抛物线插值）抛物线插值 n抛物线插值是利用通过三个节点（抛物线插值是利用通过三个节点（x x1 1，y y1 1）、）、(x(x2 2，y y2 2)和（和（x x3 3，y y3 3）的抛物线方程）的抛物线方程p(x)p(x)来代替原来来代替原来的数表函数的数表函数f(x)f(x)，其抛物线插值公式为，其抛物线插值公式为:抛物线插值比线抛物线插值比线性插值精度高性插值精度高 n抛物线插值原理图抛物线插值原理图屠猛傈按犊舞获涸昭吧骤散膏唆逢苇洞燥垄敦寥奶眉董索珍宁包宋烘画懊第2章工程数据的计算机

15、处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术程序举例程序举例:floatparabola(n,x,xi,yi)intn;floatx,xi,yi;inti,j,k;floaty,m;k=0;for(i=0;i=n-1;i+)if(x-xii)*(x-xii+1)=0)k=i;break;if(k=i)k=i;elseif(fabs(x-xi0)fabs(x-xin)k=0;elsek=n-1;if(k=n-1)|(k!=0)&(fabs(x-xik)(x-xik+1)k=k-1;栖签涨出饺籽贡镍旁负窑劝幅谍紊冀蜡域甩泛癣京巴脱挚告真挠吧轧邯调第2章工程数据的计

16、算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术y=0;for(i=k;i=k+2;i+)m=1.0;for(j=k;j=k+2;j+)if(j!=i)m=m*(x-xij)/(xii-xij);y=y+m*yii;return(y);m=1.0;for(j=k;j=k+2;j+)if(j!=i)m=m*(x-xij)/(xii-xij);y=y+m*yii;return(y);接上页接上页说明：说明：n n 为插值结点数减为插值结点数减1 1；xi,yixi,yi为为插值结为为插值结点和对应的函数值点和对应的函数值瘁旦晦固均溜室垛杠笆刚苦闪压党租铀挚睫附崇傀

17、坚酉坏陷斥陶继蛮悬及第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术3 3）拉格朗日一元）拉格朗日一元n n次插值次插值设有设有n+1n+1个互不相等的一元函数节点（个互不相等的一元函数节点（x xi i，y yi i）,(i=0,(i=0，1 1，22，n)n)，x xi i为插值节点，为插值节点，y yi i为对应的函数值，为对应的函数值，即插值结果即插值结果,现存在一个阶次不超过现存在一个阶次不超过n n次的代数多项式次的代数多项式p(x)p(x)为为 它满足插值条件它满足插值条件则称则称p(x)p(x)为在为在n+1n+1个互不相等节

18、点（个互不相等节点（x xi i，y yi i）上的拉格朗日）上的拉格朗日n n次插值次插值公式。公式。这执骑驹冷咎放均铝左柯杀稳棒坊毛恋糙袜帐腋姑椒盔承绿酌巫碴颅淹粳第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术拉格朗日插值公式具体表达式为拉格朗日插值公式具体表达式为 阜秉借胳涝伯椿研报镶校丹镣弃胳扰荧但盖抢贿彩架麻柱虫宿疾础篷饭琴第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术程序举例程序举例：floatlagrange(n,x,xi,yi)intn;floatx,xi,yi;inti

19、,j;floaty,m;y=0;for(i=0;in;i+)m=1;for(j=0;jn;j+)if(j!=i)m=m*(x-xj)/(xi-xj);y=y+m*yi;return(y);说明：说明：n n 为插值节点数减为插值节点数减1 1；xi,yixi,yi为为插值为为插值节点和对应的函数值节点和对应的函数值 锗耿典架盟慨纵添半昂舔谭销按渔丹乘妮渴煞商旱罕干讳亚航缨帧贡酞午第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术4 4）二维数表插值）二维数表插值工程设计手册中，许多数据是以二维数表的形式存在，工程设计手册中，许多数据是以二维数表

20、的形式存在，也可以用插值的方法来求得。首先给出互不相等的二也可以用插值的方法来求得。首先给出互不相等的二元函数插值节点值元函数插值节点值x xi i（i=1i=1，2 2，n n），），y yj j(j=1(j=1，2 2，m)m)，其对应的函数值，其对应的函数值z zijij （i=1i=1，2 2，n n；j=1j=1，2 2，m m），用二元三点插值多项式可以求出），用二元三点插值多项式可以求出插值自变量（插值自变量（x x，y y）所对应的函数值）所对应的函数值z z，即插值结果，即插值结果，其表达式如下其表达式如下：悸惨阀磷堕筛认鬃椭辕藻详粕四柑旁绦怎滇旱还何受峦臂镰焚沿坪宙骏踞第2

21、章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术程序举例程序举例：floatlagrange2(n,m,x,y,z,xz,yz)intn,m;floatx,y,z,xz,yz;floatzz,ml;inti,j,k,l,p,q;p=-1;q=-1;zz=0;for(i=0;i=n-1;i+)if(xz-xi)*(xz-xi+1)=0)p=i;break;if(p=i)p=i;elseif(fabs(xz-x0)fabs(xz-xn)p=0;elsep=n-1;供弄千忙尖逸陆带执截迸精示今绦逊又棺趁欲的邢统春钉尾涕蜀褪梁哇巾第2章工程数据的计算机处

22、理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术for(j=0;j=m-1;j+)if(yz-yj)*(yz-j+1)=0)q=j;break;if(q=j)q=j;elseif(fabs(yz-y0)fabs(yz-ym)q=0;elseq=m-1;if(p=n-1)|(p!=0)&(fabs(xz-xp)fabs(xz-xp+1)p=p-1;if(q=m-1)|(q!=0)&(fabs(yz-yq)fabs(yz-yq+1)q=q-1;for(i=p;i=p+2;i+)接上页接上页臆王惨奄寄罗乞刻乏提洼怒耘演折敢炳瑟露杠钒依饥或颤册赞扯弛综瞬蒜第2章工程数据的计

23、算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术for(j=q;j=q+2;j+)ml=zi*m+j;for(l=q;l=q+2;l+)if(l!=j)ml=ml*(yz-yl)/(yj-yl);for(k=p;k=p+2;k+)if(k!=i)ml=ml*(xz-xk)/(xi-xk);zz=zz+ml;return(zz);接上页接上页而戎够包学谜纬恤待曲庞饶云梆拐铡帽杜裤汝知佯费迈歇赔儒钝几署话突第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术3.3.数表拟合公式化数表拟合公式化 对于数据量需求较大的计

24、算程序需要利用数对于数据量需求较大的计算程序需要利用数学公式，即拟合公式来表述数表中的数据，学公式，即拟合公式来表述数表中的数据，其中最常用的是最小二乘法拟合公式其中最常用的是最小二乘法拟合公式 赐操比那卷兹髓菲摘杯案黎霸伯标渺菊题榴遗犬诫毋哉补颖第惑簿峭韭咀第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术最小二乘法最小二乘法最小二乘法就是将离散数据（数表中的数据）近似地表示为最小二乘法就是将离散数据（数表中的数据）近似地表示为一连续函数一连续函数p pn n(x)(x)，通过找出一条平滑的最佳拟合曲线来代，通过找出一条平滑的最佳拟合曲线来代

25、替离散的数表数据，其具体算法如下替离散的数表数据，其具体算法如下 设最小二乘多项式为设最小二乘多项式为p pn n(x)(x)，令，令 或或急钞毕蜘皋膨咱熬裳畴泳绥火森黄狈乡伦申恼柬滞城炙己绎褐烃每掖翌蓄第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术同时有互不相等的一元函数节点（同时有互不相等的一元函数节点（x xi i，y yi i），），（i=1i=1，2 2，m m），），x xi i为自变量，为自变量，y yi i为对应的为对应的函数值，则在每一节点处的偏差为函数值，则在每一节点处的偏差为所有节点偏差的平方和为所有节点偏差的平方和为

26、然嘲瞪损坝莽境黍颖癣懦值蓖辰越宋碍译检俭恰彦耻杉省结诅簧简催侥这第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术最小二乘法多项式拟合公式就是使节点偏差的最小二乘法多项式拟合公式就是使节点偏差的平方和平方和ssss为最小，其推导过程如下为最小，其推导过程如下 令令ssss的偏导数为零，可以得到下列方程组的偏导数为零，可以得到下列方程组求解联立方程组，即可解出求解联立方程组，即可解出 a a0 0，a a1 1，a a2 2，a an n摇捕襟脓寅劣痉等鸯肾座么焉盟塑糯箔缨破贞赂肖炬钵外杏亭恬鸟亏咯糠第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计

27、算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术2 2.2 2 线图计算机处理技术线图计算机处理技术在设计手册中，有些函数关系是以线图的形式表示的，它的在设计手册中，有些函数关系是以线图的形式表示的，它的特点是直观、感性，可以观察出函数和数据的变化趋势。线特点是直观、感性，可以观察出函数和数据的变化趋势。线图的形式包括直线、折线和曲线。在传统的设计过程中，以图的形式包括直线、折线和曲线。在传统的设计过程中，以手工查找对应数据获得工程数据，通常有一定的误差。在计手工查找对应数据获得工程数据，通常有一定的误差。在计算机辅助设计中，由于在计算机中直接存储和处理线图的程算机辅助设计中，由于在计算

28、机中直接存储和处理线图的程序相当复杂，所以通常采用下面三种方法来处理线图。序相当复杂，所以通常采用下面三种方法来处理线图。n 获取线图的原始公式，将其编入程序获取线图的原始公式，将其编入程序n 将将线线图图转转换换成成数数表表，然然后后利利用用前前面面介介绍绍的的数数表表程程序序化化的的方方法进行程序化处理法进行程序化处理n 用曲线拟合的方法求出线图的近似公式，再将近似公式编用曲线拟合的方法求出线图的近似公式，再将近似公式编入程序入程序蓝露晶咽因铃端血厩烃玄陇愧其埃磕易犬吼踢涯梭驱甩盎讫灸廊问辛沫溜第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理

29、技术工程设计手册中附有许多线图，为查询方便，也可以将其转为数表。所谓线图数工程设计手册中附有许多线图，为查询方便，也可以将其转为数表。所谓线图数表化处理就是将线图离散化，转换成数表的格式。下图为小带轮的包角系数曲线表化处理就是将线图离散化，转换成数表的格式。下图为小带轮的包角系数曲线图，为将该曲线离散为数表，可以在曲线上取若干个节点，并将节点的坐标值列图，为将该曲线离散为数表，可以在曲线上取若干个节点，并将节点的坐标值列成数表，如下所示，即完成线图数表化的处理，然后利用前面介绍的数表程序化成数表，如下所示，即完成线图数表化的处理，然后利用前面介绍的数表程序化的方法进行程序化处理的方法进行程序化

30、处理包角系数曲线图包角系数曲线图包角系数表包角系数表线图数表化线图数表化莽邑雁蜒苔渡钾辽较体缕拔恫款泵典竹恳旦讣陇唤过幢茁埃棱京裁赁健美第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术2 2.3 3 数据文件数据文件对于数据量较小的数表，可以利用数组的形式将其对于数据量较小的数表，可以利用数组的形式将其程序化，但数表的容量较大时，常需建立数据文件，程序化，但数表的容量较大时，常需建立数据文件，并将数据文件与应用程序分开。数据文件可以存储并将数据文件与应用程序分开。数据文件可以存储在外存设备上，如软盘、硬盘、光盘等，只有当需在外存设备上，如软盘

31、、硬盘、光盘等，只有当需要的时候，利用应用程序通过操作语句将数据文件要的时候，利用应用程序通过操作语句将数据文件打开并调用。打开并调用。陨锰拂挤蝗簧淬罕炒艳将桓媒妈收炙批侩霓专查巍厉卓锤乾讹组刀拄猎其第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术数据文件数据文件n顺序文件顺序文件 ：顺序文件中的各个纪录是按照其：顺序文件中的各个纪录是按照其输入的先后顺序存放的，其存取文件需从头至输入的先后顺序存放的，其存取文件需从头至尾按顺序读写，故效率不高尾按顺序读写，故效率不高 n随机文件随机文件 ：随机文件是指在写入一个数据时，：随机文件是指在写入一

32、个数据时，还给此数据登记一个编号（纪录号），以后可还给此数据登记一个编号（纪录号），以后可按照此纪录号进行查找，所以随机文件的存取按照此纪录号进行查找，所以随机文件的存取速度比顺序文件的要高速度比顺序文件的要高 令影教嗜哥侵炯阎浆扇纂汇种屎拴梢袱曝鳖稗钳匀喝吗科凭辕挖疟歌衅铜第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术C C语言常用数据文件操作语句语言常用数据文件操作语句n创建和打开数据文件创建和打开数据文件 在在C C语语言言的的标标准准输输入入输输出出函函数数库库中中定定义义了了一一个个名名为为fopenfopen()()的的函函数数

33、，用用于于实实现现数数据据文文件件的的创创建建或或打打开开，其其调调用格式如下：用格式如下：FILE*fp;FILE*fp;fp=fopen(“namefp=fopen(“name，”，“type”)“type”)其中，其中，FILE*fpFILE*fp为用为用FILEFILE来定义文件类型的指针变来定义文件类型的指针变量；量；namename为用户想要打开的已有数据文件的文件名为用户想要打开的已有数据文件的文件名或需要创建的新数据文件的名字；或需要创建的新数据文件的名字；typetype为对该文件为对该文件进行的操作方式，即是从数据文件中读取数据还是进行的操作方式，即是从数据文件中读取数据还

34、是向数据文件中写入数据。向数据文件中写入数据。处揪头判逮扬振掠错蛹啪圈践瘪裙驯篱汲帛串姚各减酸踢漱乃庆辆半膏羽第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术n关闭数据文件关闭数据文件对所调用的数据文件进行完读写操作后应及时关闭以释放内存对所调用的数据文件进行完读写操作后应及时关闭以释放内存并防止数据丢失，关闭数据文件函数的调用格式为：并防止数据丢失，关闭数据文件函数的调用格式为：fclose(fclose(文件指针文件指针)n有关读文件的操作有关读文件的操作 数据文件被打开后，就可以对它进行读取数据的操作。数据文件被打开后，就可以对它进行读

35、取数据的操作。n字符读函数字符读函数fgetcfgetc该该函函数数的的作作用用是是从从指指定定的的文文件件中中读读取取一一个个字字符符，此此文文件件必必须须是是以读或读写的方式打开。其调用格式为：以读或读写的方式打开。其调用格式为：ch=fgetc(fp)ch=fgetc(fp)其中，其中，chch为字符型变量，存放从数据文件读取的字符；为字符型变量，存放从数据文件读取的字符；fpfp为指为指向该文件的文件指针向该文件的文件指针 颠蜡乒铭替镣粹颓郝碟锐墅沸捂稻詹睹无醚堤封魂艾随曝酿霹辜咨抓逆心第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术

36、n数据块读函数数据块读函数freadfread该该函函数数的的作作用用是是指指从从指指定定的的数数据据文文件件中中读读取取一一个个数据块，其调用格式为：数据块，其调用格式为：fread(buffer,size,count,fp)fread(buffer,size,count,fp)；bufferbuffer为为一一个个指指针针，用用于于读读入入数数据据的的存存放放起起始始地地址址；sizesize为为读读取取的的字字节节数数；countcount表表示示要要读读多多少少个个大小为大小为sizesize字节的数据块；字节的数据块；fpfp指向文件的指针。指向文件的指针。尺岛叉仍樟恬招狭狼走哭蚜距

37、藤吹勃馒橱蜂慕鹏眉炊祝合棱王紊徐云薄龄第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术n格式化读函数格式化读函数fscanf()fscanf()该该函函数数的的作作用用是是指指从从文文件件指指针针指指向向的的文文件件中中，按按格格式式字字符符串串读读取取相相应应数数据据，然然后后赋赋给给输输入入列列表表中中的的对对应变量地址中，其调用格式为：应变量地址中，其调用格式为：fscanf(fscanf(文件指针，格式字符串，输入列表文件指针，格式字符串，输入列表)n字符串读函数字符串读函数fgets()fgets()该该函函数数的的作作用用是是指指

38、从从指指定定的的文文件件中中读读取取一一定定长长度度的的字字符符串串，并并将将其其存存放放在在指指定定的的字字符符数数组组中中，其其调调用用格式为：格式为：fgets(str,n,fp)fgets(str,n,fp)该语句指从该语句指从fpfp指定的文件中读取长度不超过指定的文件中读取长度不超过n-1n-1个个字符的字符串，并将其存放于字符数组字符的字符串，并将其存放于字符数组strstr中中。细煎诈甄高析启咋小氛溪啥滴剩浓质遇族宣型赎润独瞳镊瓜品轻醛鞘瘤腐第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术n有关写文件的操作有关写文件的操作n字

39、符写函数字符写函数fputc()fputc()该函数的作用是指将一个字符写入指定的文件中，其调用格该函数的作用是指将一个字符写入指定的文件中，其调用格式为：式为：ch=fputc(ch,fp)ch=fputc(ch,fp)其中，其中，chch为要输出的字符，为要输出的字符，fpfp为指向该文件的文件指针为指向该文件的文件指针 n数据块写数据块写fwritefwrite 该函数的作用是指向指定的文件中写入一个数据块，其该函数的作用是指向指定的文件中写入一个数据块，其调用格式为：调用格式为：fwrite(buffer,size,count,fp)fwrite(buffer,size,count,f

40、p)炭拜颖厚枫寓苗察驮袍烟愚冀朵久辨仆娥缉缚逝捡街蛤彪挑孔几谅钾坝妙第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术n格式化写函数格式化写函数fprintffprintf该该函函数数的的作作用用是是指指将将输输出出列列表表中中数数据据按按照照格格式式字字符符串串说说明明的的格格式式写写入入文文件件指指针针指指向向的的文文件件中中,其其调用格式为调用格式为:fprintf(fprintf(文件指针，格式字符串，输出列表文件指针，格式字符串，输出列表)n字符串写函数字符串写函数fputsfputs 该该函函数数的的作作用用是是指指向向指指定定的的

41、文文件件中中写写入入一一个个字字符串，其调用格式为符串，其调用格式为:fputs(str,fp);fputs(str,fp);strstr为字符串常量或字符数组名，还可以是字符为字符串常量或字符数组名，还可以是字符型指针；型指针；fpfp指向将要被写入的文件的文件指针。指向将要被写入的文件的文件指针。拾痢谴棉匠质叮肩臣酥十峻饿葵诬棘晕钒荡豁讥撇润橙敝缅痒兑兴堰醒逾第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术程序举例程序举例:#includestdio.hmain()FILE*inf,*outf;intdata=0;if(inf=fopen

42、(a1.dat,r)=NULL)printf(nCannotopentheinputfile.);exit(0);if(outf=fopen(a2.dat,w)=NULL)printf(nCannotopentheoutputfile.);exit(0);语培询润绑痕票亢悬詹抵稽嫁距沮办厄婚饺囚舟厅室周沧绎倾瓶普静嚣钠第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术while(fscanf(inf,%d,data)!=EOF)fprintf(outf,%dn,data);fclose(inf);fclose(outf);接上页接上页宜勉于张郡

43、寡揖茧虽汝伟杆见戈财尝纯吹哺吞商猎娄赂赫莽藉摄梗厉刊件第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术2.3数据库的基本原理与应用n通过数据库技术可有效管理产品设计和制造的数据信息，实现数据共享，保存程序与数据的独立性，保证数据的完整性和安全性。醚冬吗措沉冒罪纸恢宅擂谗湾格弘戏刁眷忧熊劣剑逮抨鸟书昂翌路挎晒沤第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术2.3.1数据库的基本原理n1、数据管理的三种模式n（1）数据的人工管理n数据与程序相互依赖，存在大量重复数据n（2）数据的文件管理n数据

44、与程序相对独立，但不完全独立，文件之间彼此孤立n（3）数据库管理欧豹陌吏尉黍迹墟啡脚担跪霸睫皑妆祝抿炙毫麻扳渠蒙赁拼辕堆鞍滁戌疫第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术（3）数据库管理n数据库管理的主要特点数据库管理的主要特点n数据模型复杂数据模型复杂 即在描述数据同时，也描述数据之间即在描述数据同时，也描述数据之间的联系，即数据结构化。的联系，即数据结构化。n数据共享性好、冗余度低（简单说数据共享性好、冗余度低（简单说:就是相同数据多就是相同数据多次重复）次重复）n数据具有独立性数据具有独立性n数据具有安全性、完整性数据具有安全性、

45、完整性嘉壹砒五丁彰坝孩宾该抨火饮翼窘你粤揩荡有宇馋鸽耐缨增畔涤福雷产抉第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术2数据库管理系统n(1)数据库系统构成n数据库系统由相应的硬件、软件和专职管理人员及数据构成。n1）专职管理员职责na决定数据库的信息内容与存储结构数据库数据。nb监督和控制对数据库的使用和运行完整性。nc定义用户权限。nd维护、改进数据库。枚逻懂羽变裸堂骚屡约口非革元辖龙麓窿金肩法禹鄙酗苛滇抱买菠驴龟插第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术2）数据库n数据库是由D

46、BMs建立、运用、管理及维护的通用化的、综合性的数据集合，通常存储在磁盘介质上。灰寡蛰挖舶唇吐筷皑淌锋云椭战傀钠隘判方隅刃闰职碘枢集糙旁瑞夏松龚第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术(2)数据库管理系统的功能n数据库管理系统是一组专门处理、访问数据库的程序。它具有数据库的定义管理、建立、维护、通信以及设备控制等功能，是数据库系统的核心。输蛔洋卿符羞单磷粮摄寺角三恿难膊挥付以议匙知象勒莱账弦拷眶诛锥愤第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术(2)数据库管理系统的功能n1）数据

47、库定义功能：实现全局逻辑结构、局部逻辑结构、物理结构的定义及权限定义等。n2）数据库管理功能：提供对数据进行各种应用操作，如检索、排序、统计人、输出、添加、插入、删除、修改等功能。n3）数据库的建立和维护功能：即建立、更新、再组织、恢复数据库结构等维护功能。n4）通信功能：具备与操作系统的联机处理、分时系统及远程作业输入的相应接口。n5）其他功能：如应用程序的开发、文件管理、存储变量、设备控制等。攒控汛条矿全康儒评湛琴犁钓瑶疲像拷矾妙筒盲蝉曰员悍恨惑尘杠流句铰第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术(3)DBMS通常由3部分组成。n1

48、）数据描述语言(DataDescriptionlanguage，简称DDL)及其翻译程序。用于描述数据之间的联系，实现数据库定义功能。n2）数据操纵语言(DataManipulationlanguage，简称DMI)及其编译程序。n用于存储、检索、编辑数据库数据的工具。n3）数据库管理例行程序(DataBaseManagementRoutines，简称DBMR)。n一般包括系统运行控制程序、语言翻译程序和DBMS的公用程序。崇台碧规如延叛疡总炭苇蒲阁震快虚蹄携骑淀耙庇痹香县糟座鳃反爷呐眷第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术(4)数

49、据库管理系统的抽象层次n1）外模型。是用户使用的数据视图，这是一种局部的逻辑数据视图，它表示了用户理解的实体、实体屑性和实体间联系。外模型有多个，处于系统的外层。n2）概念模型。是数据库系统的全局逻辑视图。它代表了整个系统的抽象的实体、实体属性和实体间联系。概念模型只有一个，属于系统的概念层。n3）内模型。是物理数据存储的模型，亦只宙一个，处于系统的内层，也是最底层。咋杨酸话碰级常逻车碴荧箱瘩致铸悔斗三帖矮昏珐嗣野统步阶灶猾甜贴酚第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术用DBMs中的DDL精确地定义3个相应的模式。n1）外模式(子模式

50、)n2）概念模式(模式)n3）内模式(物理模式)。蠕拆老窄根矛蔗辨组乳札鹤缄粟贡缆栖蔓唬头壶称踌迂颤阴角容料跑侠婴第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术DBMS各层模式的关系怒沤龚聋裁凝域醚垣呕夹悲邦撵锚瞒拨饮鹤峻鹏邀虞沃阿歪腺蹋磁黄栖曼第2章工程数据的计算机处理第二章 工程数据的计算机处理计算机辅助设计与制造第二章 计算机数据处理技术n子模式模式变换。它定义了各子模式和模式之间的映射关系。当整个系统要求改变模式时，可以只改变此映射关系而保持子模式不变。这种用户数据独立于全局逻辑数据的特性称为逻辑数据独立性。n模式物理模式变换。它定