C語言程序設計實驗指導書.doc

.C語言程序設計實驗指導書 桂林電子科技大學信息科技學院2017.03前言 上機實驗的目的和要求一 上機實驗的目的上機實驗的目的，絕不僅僅是為了驗證教材和講課的內容，或者驗證自己所編程序正確與否。學習程序語言，上機實驗的目的如下：1 加深對講授內容的理解，尤其是一些語法規(guī)定，光靠課堂講授，既枯燥無味又難以記住，通過多次上機，就能自然、熟練地掌握語法規(guī)定。2 了解和熟悉C語言程序開發(fā)環(huán)境。熟悉一兩種環(huán)境（計算機系統(tǒng)的軟件和硬件條件），再遇到其他的系統(tǒng)時便會觸類旁通，很快學會。3 學會上機調試程序，也就是善于發(fā)現程序中的錯誤，并且能很快地排除這些錯誤，使程序能夠正確地運行。要真正掌握計算機應用技術，就不僅應當了解和熟悉有關理論和方法，而且要求自己動手實踐能力強。4 在做實驗時千萬不要在程序通過后就認為萬事大吉，完成任務了，應當在通過的程序上做一些調試和修改，看看會得到什么結果。多動腦筋思考，將會對你有很大幫助。二 上機實驗前的準備工作1 了解所用的計算機系統(tǒng)的性能和使用方法；2 復習和掌握與本實驗有關的教學內容；3 準備好上機所用的程序，切忌自己不思考、不編制程序或抄襲別人的程序；4 準備好調試和運行時所需的數據。三 上機實驗的步驟1 調出C語言編譯系統(tǒng)，進入C語言工作環(huán)境；2 輸入自己編制好的程序；3 檢查輸入是否有錯，及時更正；4 進行編譯和連接；5 運行程序，分析結果。四、實驗結束，整理實驗報告實驗報告應包括以下內容：1 上機題目；2 程序清單；3 運行結果；4 對結果的分析和本次獲得的經驗和體會。實驗一 C語言程序初步數據類型、運算符和表達式一 實驗目的1 熟悉C語言運行環(huán)境Microsoft Visual C+ 6.0中文版。2 掌握語言程序的書寫格式和語言程序的結構，初步了解C源程序的特點。3 掌握C語言上機步驟，了解如何編輯、編譯、調試和運行一個C程序的方法。4 掌握C語言數據類型，熟悉如何定義一個整型、字符型和實型的變量，以及對他們賦值的方法。5 掌握不同的類型數據之間賦值的規(guī)律。二 實驗內容1 C語言上機步驟 開機，啟動Microsoft Visual C+ 6。 建立工程文件：在“文件”菜單中選擇“新建”命令項，在彈出的“新建”對話框的“工程”選項卡中選擇“Win32 Console Application”選項，在“工程”框中輸入工程文件名sy1，在“c:位置”下拉框中輸入或選擇文件夾，單擊“確定”；在以下彈出的兩個對話框中分別單擊命令按鈕“完成”和“確定”。 建立C+源文件：在“工程”菜單中選擇“添加到工程”“新建”命令項，在彈出的“新建”對話框的“文件”選項卡中選擇“C+ Source File”，在右邊的“文件”框中輸入文件名sy11后單擊“確定”。 輸入源程序：在彈出的文件編輯窗口中輸入下面的源程序：#include void main() printf(Hello,World!n); printf(Welcome to the C language world!n); printf(Everyone has been waiting for.n); 編譯：用“編譯”菜單的“編譯”命令項對源文件sy11.cpp進行編譯，如果程序有語法或語義錯誤，在屏幕下面的窗口會出現錯誤信息；這時候要修改源程序、保存后重新編譯。直到修改了全部錯誤，屏幕下面的窗口會出現下面的信息：表示已通過編譯，生成了目標程序sy11.obj。 調試：接下來進行調試，操作如下圖所示。完成調試后，生成可執(zhí)行程序文件sy1.exe。 運行：最后用“編譯”菜單的“！執(zhí)行sy1.exe”命令項運行可執(zhí)行程序文件sy1.exe。運行結果如下：2 用同樣的方法，完成下面程序的運行1 輸入并運行下面的程序，運行后記錄并分析結果。#include main() char c1,c2; /* 第2行 */ c1=97;c2=98; /* 第3行 */ printf (%c %cn,c1,c2);在此基礎上： 在程序最后增加一個語句，再運行,并分析結果。printf (%d %dn, c1, c2); 將第2行改為：int c1,c2;再次運行,并分析結果。 再將第3行改為：c1=305;c2=340;再使之運行,分析運行結果。2 輸入并運行下面的程序#include main() char c1=a,c2=b,c3=c,c4=101,c5=116; printf(a%c b%ctc%ctabcn,c1, c2, c3); printf(ttb%c%cn, c4, c5);在上機前先用人工分析程序，寫出應得結果，上機后將二者對照。三 分析與討論1 下在調試過程中所發(fā)現的錯誤、系統(tǒng)給出的出錯信息和對策。分析討論成功或失敗的原因。2 總結程序的結構和書寫規(guī)則。四 思考題1 請寫出C語言程序的構成和運行C語言程序的一般步驟。2 編寫一個C語言程序，輸入a、b、c三個數，輸出其中最大者。試想，如果求四個數中的最大者，則程序該如何編寫。五 注意事項1 當程序在編譯時發(fā)現很多錯誤，此時應從上到下逐一改正，或改一個錯誤，就重新再編譯，因為有時一個錯誤會引起很多錯誤信息。2 當需要用比較復雜的邏輯表達式時，要避免發(fā)生優(yōu)先級上的錯誤，可以使用最高優(yōu)先級的運算符（）將其括起來，這樣既增加可讀性，又不會出現不必要的錯誤。實驗二 順序結構與輸入/輸出方法一 實驗目的1 學會使用C的有關算術運算符，以及包含這些運算符的表達式，特別是自加（+）和自減（-）運算符的使用。2 掌握C語言中賦值語句的使用。3 掌握C語言中各種數據的輸入/輸出方法，能正確使用各種格式轉換符。4 理解C語言程序的順序結構。二 實驗內容上機調通以下程序。1 輸入下面的程序#include main() int i,j,m,n; i=8;j=10; m=+i; /* 第5行 */ n=j+; /* 第6行 */ printf(%d,%d,%d,%dn,i,j,m,n);運行程序，注意i、j、m、n各變量的值；然后分別作以下改動并運行： 將第5、6行改為如下以后再運行：m=i+;n=+j; 將程序改為：#include main() int i,j; i=8;j=10; printf(%d,%dn,i+,j+); /* 第5行 */ 在的基礎上，將第5行printf語句改為：printf(%d,%dn,+i,+j); 再將printf語句改為：printf(%d,%d,%d,%dn,i,j,i+,j+); 將程序改為：#include main() int i,j,m=0,n=0; i=8;j=10; m+=i+;n-=- -j; printf(i=%d,j=%d,m=%d,n=%dn,i,j,m,n);2 運行以下程序，并分析其輸出結果#include main() short i; i=-2; printf(n i:dec=%d,oct=%o,hex=%x,unsigned=%un,i,i,i,i);【注意】在VC+ 6.0中，short和int類型的數據在內存中占用4個字節(jié)。3 按格式要求輸入、輸出數據。#include main() int a,b; float x,y; char c1,c2; scanf(a=%d,b=%d,&a,&b); scanf(%f,%e,&x,&y); scanf(%c%c%c,&c1,&c1,&c2); /* 第8行 */ printf(a=%d,b=%d,x=%f,y=%f,c1=%c,c2=%cn,a,b,x,y,c1,c2);運行該程序，按如下方式在鍵盤上輸入數據：a=3,b=785,71.82aA請同學們寫出輸出的結果?！舅伎肌砍绦虻?行中，為什么變量c1要輸入兩次？4 運行以下程序，并分析其輸出結果#include main() float f; f=3.1415; printf(n %f,%4.3f,%5.3f,%-10.3f,%10.3fn,f,f,f,f,f);4 運行以下程序，并分析其輸出結果#include main() int a,b; float c,d; char c1,c2; a=61;b=62;c=31.5;d=-68.87;c1=a;c2=A; printf(n); printf(a=%d,b=%dn,a,b); printf(c=%f,d=%fn,c,d); printf(c=%e,d=%en,c,d); printf(c1=%c,%cn,c1,c2);【注意】在VC+ 6.0中，實數的指數形式是：X.XXXXXXeXXX5 以下程序的功能是從鍵盤輸入一個整型數，一個實型數和一個字符型數，并把他們在屏幕上輸出。完成以下填空，并把程序調通，寫出當輸入為45,34.5,A時程序的運行結果。#include main() int a; float b; char c; scanf(%d,%f,%c, ); printf(a= n,a); printf(b= n,b); printf(c= n,c);6 指出以下程序的錯誤并改正，并上機把程序調通。#include main() int a; scanf(%f,a); printf(a=%f, a); char c; c=A; printf(%f,c)三 思考題1 編寫程序，用getchar函數讀入兩個字符c1,c2，然后分別用putchar函數和printf函數輸出這兩個字符。并思考以下問題： 變量c1,c2應定義為字符型或整型？還是二者皆可？ 要求輸出c1和c2的ASCII碼，應如何處理？用putchar函數還是printf函數？ 整型變量和字符型變量是否在任何情況下都可以互相代替？2 設圓半徑r=2，圓柱高h=3，求圓周長，圓柱底面積，圓柱體積。用scanf輸入數據，用printf輸出計算結果，輸出時要求有文字說明，取小數點后兩位數字。實驗三 邏輯運算和選擇結構程序設計一 實驗目的1 掌握C語言表示邏輯量的方法(0代表“假”，1代表“真”)；2 學會正確使用邏輯運算符和邏輯表達式；3 熟練掌握if語句和switch語句。二 實驗內容 1 已知三個數a，b，c，找出最大值放在max中。#include main() int a,b,c,max; printf(請輸入3個整數(中間用逗號分開)：); scanf(%d,%d,%d,&a,&b,&c); if(a=b) max=a; else max=b; if(cmax) max=c; printf(max=%dn,max);若輸入下列數據，分析程序的執(zhí)行順序并寫出輸出結果。序號輸入的3個整數a、b、c輸出max11,2,321,3,232,1,342,3,153,1,263,2,12 輸入某學生的成績，經處理后給出學生的等級，等級如下：90分以上（包括90）：A 8090分（包括80）：B7080分（包括70）：C 6070分（包括60）：D60分以下：E方法一：用嵌套的if語句#include stdio.hmain() int score; char grade; printf(請輸入學生成績：); scanf(%d,&score); if(score100|score=90) grade=A;else if(score=80) grade=B; else if(score=70) grade=C;else if(score=60) grade=D; else grade=E;printf(n成績等級是%cn,grade); 輸入測試數據，調試程序。測試數據要覆蓋所有路徑，注意臨界值，例如此題中100分，60分，0分以及小于0和大于100的數據。如果稍不注意就會出現小的程序缺陷。方法二：用switch語句分析：switch語句是用于處理多分支的語句。注意，case后的表達式必須是一個常量表達式，所以在用switch語句之前，必須把0100之間的成績分別化成相關的常量。所有A（除100以外）、B、C、D類的成績的共同特點是十位數相同，此外都是E類。則由此可把score除十取整，化為相應的常數。請同學們自己根據分析寫出完整的程序段，并編譯、運行、查看結果。三 思考題1 有一函數：x (-5x0)y = x-1 (x=0)x+1 (0x10)要求輸入x的值，輸出y的值。分別用： 不用嵌套的if語句； 用嵌套的if語句； 用switch語句編寫程序。2 從鍵盤上輸入三個實數，它們分別代表三條線段的長度，請寫一個判斷這三條線段所組成的三角形屬于什么類型（不等邊，等腰，等邊或不構成三角形）的C程序；如果能構成三角形，求出三角形的面積（取小數2位）。用下面的數據運行程序，記錄程序的輸出結果：abc類型三角形面積1.582.371.562.482.482.482.359.283.83【提示】已知三角形邊長a、b、c，計算三角形面積s的公式是：四 注意事項：1 if-else語句書寫時應采用分層縮進的格式。2 switch語句的句法格式。實驗四 循環(huán)結構程序設計一 目的和要求1 掌握在設計條件型循環(huán)結構時，如何正確地設定循環(huán)條件，以及如何正確地控制計數型循環(huán)結構的次數。2 熟悉用while語句，do-while語句和for語句實現循環(huán)的方法。3 掌握在程序設計中用循環(huán)的方法實現各種算法(如窮舉、選代、遞推等)。4 掌握選擇結構與循環(huán)結構的嵌套。二 實驗內容1 有一數列：2/1,3/2,5/3,8/5,求出這個數列的前10項之和。#include main() int n,t; float a=2,b=1,s=0; for(n=1;n=10;n+) s=s+a/b;t=a;a=a+b;b=t; printf(%fn,s);要求：跟蹤執(zhí)行，觀察s、t、a、b的變化。方法：使用功能鍵F10單步跟蹤執(zhí)行程序，可以在監(jiān)視窗口設置要觀察的變量或表達式。停止調試運行的程序單步運行此處監(jiān)視窗口2 程序修改題#include #include float fun ( float num ) int s ; float n, t, pi ; t = 1 ; pi = 0 ; n = 1 ; s = 1 ;/*found*/ while(t = num) pi = pi + t ; n = n + 2 ; s = -s ;/*found*/ t = s % n ; pi = pi * 4 ; return pi ;main( ) float n1, n2 ; printf(Enter a float number: ) ; scanf(%f, &n1) ; n2 = fun(n1) ; printf(%6.4fn, n2) ;3 計算兩個數的最大公約數。算法： 輸入兩個整數m、n，并求m除以n的余數k。 當k0，將除數n作為被除數m，余數k作為除數n，繼續(xù)求m除以n的余數k；反復做第步，直到余數為0結束循環(huán)。 結束循環(huán)后，除數n就是m與n的最大公約數。請同學們根據算法寫出完整的程序，并編譯、運行、檢查結果的正確性。三 思考題編寫程序：輸入6名學生5門課程的成績，分別統(tǒng)計出每個學生5門課程的平均成績。四、注意事項1 while語句的句法格式及用法。2 for語句的正確使用方法。注意它的初始值、終止條件及步長的確定。3 當循環(huán)不能停止（出現死循環(huán)），應該用Ctrl+break中斷程序的運行。實驗五 數組一 實驗目的1 掌握一維數組和二維數組的定義、賦值和輸入輸出的方法；2 掌握字符數組和字符串函數的使用；3 掌握與數組有關的算法（特別是排序算法）二、實驗內容編程序并上機調試運行。1、程序填空#include void fun(int a, int n) int i,t;/*found*/ for (i=0; i_1_; i+) t=ai;/*found*/ ai = an-1-_2_;/*found*/ _3_ = t; main() int b9=1,2,3,4,5,6,7,8,9, i; printf(nThe original data :n); for (i=0; i9; i+) printf(%4d , bi); printf(n); fun(b, 9); printf(nThe data after invert :n); for (i=0; i9; i+) printf(%4d , bi); printf(n);2、程序填空題#include #define N 3#define M 4/*found*/void fun(int (*a)N, int _1_) int i,temp ;/*found*/ for(i = 0 ; i _2_ ; i+) temp=a0i ;/*found*/ a0i = _3_ ; aki = temp ; main() int xMN= 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 ,i,j; printf(The array before moving:nn); for(i=0; iM; i+) for(j=0; jN; j+) printf(%3d,xij); printf(nn); fun(x,2); printf(The array after moving:nn); for(i=0; iM; i+) for(j=0; jN; j+) printf(%3d,xij); printf(nn); 3、程序修改題#include int fun(double x, int n) /*found*/ int j, c=0, double xa=0.0; for (j=0; jn; j+ ) xa += xj/n; printf(ave =%fn,xa); for (j=0; j xa) c+; return c;main ( ) double x100 = 193.199, 195.673, 195.757, 196.051, 196.092, 196.596, 196.579, 196.763; printf(%dn, fun (x, 8);4 按照下面算法編一個程序，將兩個字符串連接起來，不能用strcat函數。 定義整型變量i、j，字符串s1、s2 輸入字符串s1、s2 當字符串s1尚未結束，改變字符串s1的下標，使之到s1結束處 當字符串s2尚未結束，將字符串s2逐個字符連接到字符串s1的后面 為字符串s1添加結束標志 輸出連接后的字符串三 思考題1 將一個數組中的值按逆序重新存放，例如，原來順序為8，6，5，4，1，要求改為1，4，5，6，8。2 最常用的排序方法除了冒泡排序外，還有選擇排序。程序設計思路：設有10個元素a0a9,將a0與a1a9比較，若a0比a1a9都小，則不進行交換，即無任何操作。若a1a9中有一個以上比a0小，則將其中最小的一個（假設為ai）與a0交換，此時a0中存放了10個中最小的數。第二遍將a1與a2a9比較，將剩下9個數中的最小者ai與a1對換，此時a1中存放的是10個中第2小的數。依此類推，共進行9遍比較，a0到a9就已按由小到大順序存放。n個數的選擇排序的N-S圖如下：真假定義變量、輸入n及數組a各元素for(i=0;in-1;i+)k=ifor(j=i+1;jn;j+)ajakk=j交換ak與ai輸出已排序的n個數用冒泡排序同樣的主函數，請根據上面的N-S圖編寫選擇排序函數。四、注意事項1 在C語言中，數組元素的下標從0開始，最大下標總是比定義的數組長度少1。2 在C語言中，定義數組時，其長度必須指定且必須用常量表示。實驗六 函數一 實驗目的1 掌握定義函數的方法；2 掌握函數實參與形參的對應關系以及“值傳遞”的方式；3 掌握函數的嵌套調用和遞歸調用的方法；4 掌握全局變量和局部變量動態(tài)變量、靜態(tài)變量的概念和使用方法。二 實驗內容1 程序填空題#include double f1(double x) return x*x; double f2(double x, double y) return x*y; /*found*/_1_ fun(int i, double x, double y) if (i=1)/*found*/ return _2_(x); else/*found*/ return _3_(x, y);main() double x1=5, x2=3, r; r = fun(1, x1, x2); r += fun(2, x1, x2); printf(nx1=%f, x2=%f, x1*x1+x1*x2=%fnn,x1, x2, r);2 上機調試下面的程序，記錄系統(tǒng)給出的出錯信息，并指出錯誤原因。main() int x,y; printf(%dn,sum(x+y); int sum(a,b); int a,b;return(a+b); 3 程序填空題#include /*found*/_1_ fun(char ch)/*found*/ if (ch=0 & _2_)/*found*/ return 9- (ch-_3_); return ch ;main() char c1, c2; printf(nThe result :n); c1=2; c2 = fun(c1); printf(c1=%c c2=%cn, c1, c2); c1=8; c2 = fun(c1); printf(c1=%c c2=%cn, c1, c2); c1=a; c2 = fun(c1); printf(c1=%c c2=%cn, c1, c2);4 程序填空題#include int fun(char s) int i, n; n=0;/*found*/ for(i=0; _1_ !=0; i+)/*found*/ if(si=0&si= _2_ ) n+;/*found*/ _3_ ;main() char s80=abcdef35adgh3kjsdf7; int t; printf(nThe original string is : %sn,s); t=fun(s); printf(nThe result is : %dn,t);三 注意事項1 參數是一個函數與外界的接口，其有無、多少，取決于在實現該函數功能時是否需要已知數據，以及需要多少，它的所需，即為參數。2 注意函數調用返回的特點：返回調用處，而后繼續(xù)執(zhí)行下面的語句。3 函數中無return語句時，函數的類型定義為void或int，不可定義為其他。4 當被調函數定義在主調函數之后時，應在主調函數中說明被調函數，否則，調用時將出現錯誤。5 當一個程序由2個或2個以上的源程序文件組成時，必須將這些源程序文件組織在一個工程項目文件中。在編譯時，系統(tǒng)會分別對項目文件中的每個文件進行編譯，然后將所得到的目標文件連接成一個整體，再與系統(tǒng)的有關資源連接，生成一個可執(zhí)行文件，最后執(zhí)行這個文件。實驗七 指針一 實驗目的1 了解指針的概念，學會定義和使用指針變量。2 掌握指針、變量和數組的關系及使用方法。3 學會使用指向函數的指針變量。二 實驗內容1 運行下列程序，寫出運行結果。#include stdio.hmain() int a5,*p,j; for(j=0;j5;j+) aj=j+1; p=a; for(j=0;j5;j+) printf(*(p+%d)=%dn,j,*(p+j);將輸出語句中的*改成方括號的形式，修改后再運行程序。2 程序修改題#include int fun(int *x,int y) int t ;/*found*/ t = x ; x = y ;/*found*/ return(y) ;main() int a = 3, b = 8 ; printf(%d %dn, a, b) ; b = fun(&a, b) ; printf(%d %dn, a, b) ;3 程序修改題#include #define N 20int fun ( float *s, int n, float *aver ) float ave, t = 0.0 ; int count = 0, k, i ; for ( k = 0 ; k n ; k+ )/*found*/ t = sk ; ave = t / n ; for ( i = 0 ; i n ; i+ ) if ( s i ave ) count+ ;/*found*/ *aver = Ave ; return count ;main() float s30, aver ; int m, i ; printf ( nPlease enter m: ) ; scanf (%d, &m ) ; printf ( nPlease enter %d mark :n , m ) ; for( i = 0 ; i m ; i+ ) scanf ( %f, s + i ) ; printf( nThe number of students : %d n , fun ( s, m, &aver ) ); printf( Ave = %fn, aver ) ;4 程序填空題#include int fun(char *s, char *t) int n=0; while(*s) if(*s 97) /*found*/ *(t+n)= _1_ ; n+; /*found*/ _2_ ; *(t+n)=0;/*found*/ return _3_ ;main() char s81,t81; int n; printf(nEnter a string:n); gets(s); n=fun(s,t); printf(nThere are %d letter which ASCII code is less than 97: %sn,n,t);三 思考題1 下面的程序用來實現將一個33的矩陣轉置。#include stdio.hvoid tranf(int (*p)3) int t,i,j; for(i=0;i3;i+) for(j=0;ji;j+) t=pij; pij=pji; pji=t; main() int i,j,a33; for(i=0;i3;i+) for(j=0;j3;j+) scanf(%d,&aij); tranf(a); for(i=0;i3;i+) for(j=0;j3;j+) printf(%3d,aij);printf(n); 將上面程序tranf函數中的的方括號改成*號的表示形式，調試并運行程序。程序輸入：1 2 3 4 5 6 7 8 9，記錄程序的輸出。2 用指向指針的方法對n個整數排序并輸出。要求將排序單獨寫一個函數。n和各個整數在主函數中輸入，最后在主函數中輸出。四 注意事項1 一個指針變量定義后，必須使其指向確定值（即給它賦值），否則，如果直接應用它的目標，就會破壞內存，使程序出錯，甚至造成死機。2 注意二維數組元素的不同表示方法，必須靈活掌握。3 字符數組保存一字符串后，其長度一般不再起作用，對它的各種操作以字符串結束，標志0作為結束條件。4 字符串中%s格式整體輸入和輸出時，其輸入輸出項均為數組名。5 當用一個字符串給一字符型變量賦值時，是把該字符串的首地址賦值給它，而不是該字符串。字符型指針變量的目標是一個字符，而不是整個字符串。實驗八 結構體和文件一 實驗目的1 掌握結構體類型的概念和定義方法與使用。2 掌握指向結構體變量的指針變量的概念和應用。3 掌握文件的基本概念4 掌握文件指針與打開、關閉文件的相關函數二 實驗內容1 定義一個結構體類型，其成員包括：學號(num),姓名(name20)，性別(sex)，年齡(age)，三門課的成績(score3)。2 按上面的結構體類型定義一個結構體數組并初始化，然后調用一個函數count，在該函數中計算出每個學生的總分和平均分，最后返回主函數輸出所有各項數據（包括原有的和新求出的）?！咎崾尽?在定義結構體類型時應預留出準備計算結果的成員項。 設結構體變量為函數參數，將各數據傳給count函數。#include stdio.hstruct student char num9, name20, sex; int age,score3,sum; float av;st3=06040106,Li Ping, M, 18, 87,89,91, 06040125,Chen Fen, F, 19, 78,75,81, 06040132,Wang Yifei,M, 19, 65,67,69;void count(struct student *p) int i,j; for(i=0;i3;i+) pi.sum=0;for(j=0;j3;j+) pi.sum+=pi.scorej;pi.av=pi.sum/3.0; void main() int i,j; count(st); printf(The students information:n); printf(Num Name Sex Age Score Sum Averagen); for(i=0;i3;i+) printf(%-10s%-12s%-3c%5d ,sti.num,,sti.sex,sti.age);for(j=0;j3;j+) printf(%3d,s