C程序设计实验指导书2

《C语言程序设计》实验指导

第一部分 上机实验的指导思想和要求

1．上机实验的目的

学习C语言程序设计课程不能满足于“懂了”，满足于能看懂书上的程序，而应当熟练地掌握程序设计的全过程，即独立编写出源程序，独立上机调试程序，独立运行程序和分析结果。这是一门实践性很强的课程，必须十分重视实践环节，保证有足够的上机实践时间。

上机实验的目的是：

(1)加深对讲授内容的理解，尤其是一些语法规定。

(2)熟悉C语言程序开发的环境。

(3)学会上机调试程序。也就是善于发现程序中的错误，并且能很快地排除这些错误。要学会根据“出错提示”，分析并找出错误。

2．上机实验前的准备工作

(1)了解所用的计算机系统(包括C编译系统)的性能和使用方法。 (2)复习和掌握与本实验有关的教学内容。

(3)准备好上机所需的程序。

(4)对运行中可能出现的问题应事先作出估计；对程序中自己有疑问的地方，应作上记号，以便在上机时给予注意。

(5)准备好调试和运行时所需的数据。

3．上机实验的步骤

(1)调出C编译系统，进人C工作环境。

(2)输人自己编好的程序

(3)检查一遍已输人的程序是否有错(包括输入时打错的和编程中的错误)，及对改正。 (4)进行编译。如果在编译和连接过程中发现错误，输出窗口会出现“出错信息”，根据提示找到出错位置和原因，加以改正，再进行编译，如此反复，直到顺利通过编译和连接。 (5)运行程序，并分析运行结果是否合理和正确。在运行时要注意当输入不同数据时所．．．．．．．．．．．．．．．．得到的结果是否正确。此时应运行几次，分别检查在不同情况下程序是否正确。 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

4．写实验报告，实验报告应包括以下内容：

(1)预习报告（实验目的，题目，程序清单(或算法流程)，疑难问题等）；(2)实验数据；(3)实验过程报告；(4)实验小结。

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第二部分 关于程序的调试和测试

l．程序错误的类型

主要有以下几种：

(1)语法错误：不符合C语言的语法规定。会在编译时被发现并指出。属于“致命错误”，不改正是不能通过编译的。对一些在语法上有轻微毛病但不影响程序运行的问题(如定义了变量但始终未使用)，编译时会发出“警告”。虽然程序能通过编译，但不应当使程序“带病工作”，应尽可能将程序中所有“致命错误(error)”和“警告(warning)”的因素都排除。 (2)逻辑错误：

程序无语法错误，也能正常运行，但是结果不对。例如求s=1+2+3+?+100，有人写出以下语句：

for(s=0,i=1;i<100;i++)

s=s+i;

语法没有错，但求出的结果是1+2+3+?+99之和，而不是1+2+3+??100之和。这种错误计算机是无法检查出来的。如果是算法有错，则应先修改算法，再改程序。如果是算法正确而程序写得不对，则直接修改程序。

(3)运行错误：有时程序既无语法错误，又无逻辑错误，但程序不能正常运行或结果不对。多数情况是数据不对，包括数据本身不合适以及数据类型不匹配。

2．程序的测试

程序调试的任务是排除程序中的错误，使程序能顺利地运行并得到预期的效果。程序的调试阶段不仅要发现和消除语法上的错误，还要发现和消除逻辑错误和运行错误。除了可以利用编译时提示的“出错信息”来发现和改正语法错误外，还可以通过程序的测试来发现逻辑错误和运行错误。

测试的目的是检查程序有无“漏洞”。对于一个简单的程序，要找出其运行时全部可能执行到的路径，并正确地准备数据并不困难。但是，如果需要测试一个复杂的大程序，要找到全部可能的路径，并准备出所需的测试数据并非易事。例如，有两个非嵌套的if语句，每个if语句有2个分支，它们所形成的路径数目为2×2=4；如果一个程序包含100个if语句，则可能的路径数目为2=1.267651×10。实际上进行测试的只是其中一部分(执行几率最高的部分)。因此，经过测试的程序一般还不能轻易宣布为“没有问题”，而只能说：“经过测试的部分无问题”。

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实验一 C语言运行环境

一、目的和要求

1、熟悉使用C语言运行环境。

2、掌握Ｃ语言程序的书写格式和Ｃ语言程序的结构。 3、掌握C语言上机步骤，了解运行一个C程序的方法。

二、实验内容

调试运行以下程序（调试时找出程序错误并修改，再编译、运行） 1．编写自己的第一个程序

录入如下C源程序，文件名自定（**.c）： #include int main( ) {

printf(\。\\n)； return 0; }

对源程序进行编译、连接并运行，观察分析运行结果。

2.编写程序，译密码，要求将“China”译成密码，密码规律是：用原来的字母后面第4个字母代替原来的字母，因此, “China”应译为 “Glmre”。请编一程序，用赋初值的方法使c1、c2、c3、c4、c5这5个变量的值分别为字符C,h,i,n,a，经过运算后，输出译码后的结果。

3下面的Ｃ程序，目的是想计算由键盘输入的任意两个整数的积。记下在调试过程中所发现的错误、系统给出的出错信息和对策。分析讨论对策成功或失败的原因

#include “stdio.h” int prodct(int a ,int b ) {int c ； c=a*b； return c； }

int main()

{ int x，y，p；

scanf(“%d,%”,&x,&y) ; p=prodct(x,t) ;

printf(“The product is %d”,p); return 0; }

4、求1+2+3+…+100的和，程序如下。记下在调试过程中所发现的错误、系统给出的出错信息和对策。分析讨论对策成功或失败的原因 #include “stdio.h” int min()

{ int i , sum=0;

for(i=1;i<＝100;i++) sum=sum+i; printf(\

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return 0; }

三、分析与讨论

１、记下在调试过程中所发现的错误、系统给出的出错信息和对策。分析讨论对策成功或失败的原因。

２、总结Ｃ程序的结构和书写规则。

实验二 顺序程序设计

一、实验目的

1．学习C语言基本输入输出函数的使用。 2．编写顺序结构程序并运行。 二、实验内容

1、已知：a=2，b=3，x=3.9，y=2.3（a,b整型，x,y实型），计算算术表达式(float)(a+b)/2+(int)x%(int)y的值。试编程上机验证。

(提示编程要点：1、先判断结果值类型，可设置一个此类型的变量用于记录表达式结果，例如变量r；2、程序先给几个条件变量赋初值，然后将表达式赋值给变量r；3、最后输出变量r的值就是表达式的值。)

2．若a=5,b=7,c1=‘a’,x=31.19,y=-32.19, “COMPUTER”,编写程序，实现下面的输出格式和结果(空格用□表示)： a=□5,b=□□7,a-b=-2,a/b= 71% c1=’a’□or□97(ASCII)

x=31.1900, y=□-32.19,x+y=□□-1.0 c2=COMPUTER,COMP,□□□COMP

程序中要包括定义变量类型和设计输出(最后一个字符串可使用常量形式，其余要求使用变量)。

3．求两个复数的加、减、乘运算结果并输出。要求，复数(complex)的实部(the real part)和虚部(the imaginary part)由键盘输入，输入数据前要有提示信息输出，将两个复数及其加、减、乘运算结果以复数的形式输出。

例：输出：

两个复数分别是：comp1=6.00+j4.40,comp2=5.00+j3.00 compl1+compl2=11.00+j7.40 等

三、实验要求

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上机前准备好上机所需的程序，上机时输入和调试自己所编写的程序。

实验三 选择结构程序设计

一、实验目的

1.正确使用关系表达式和逻辑表达式表达条件。 2.学习分支语句if和switch的使用方法。 3.学习调试程序。

二、实验内容

1、从键盘输入一个整数，编程判断其奇偶性，并输出结果。

2、某托儿所收2岁到6岁的孩子,2岁、3岁孩子进小班（Lower class）；4岁孩子进中班（Middle class）；5岁、6岁孩子进大班（Higher class）。编写程序，输入孩子年龄，输出年龄及进入的班号。

如：输入：3，输出：age：3，enter Lower class。

建议用switch语句来实现。调试无语法错误后，使用下列测试用例进行测试：(1)3岁；(2)4岁；(3)5岁；(4)7岁。

3 编写一个运算器程序，要求能实现两个数的加、减、乘、除四种运算，输入两个操作数和一个运算符号，输出结果，注意0不能做除数。

使用下列测试用例进行测试：(1)加法；(2) 减法；(3)乘法；(4)0不为除数的除法；(5)0为除数的除法。

选作题：通过键盘输入一个字符，判断该字符是数字字符、字母、空格还是其他字符。

三、实验要求

1.复习选择结构程序设计。

2．上机前准备好上机所需的程序，上机时输入和调试自己所编写的程序。

3.上机结束后，应整理出实验报告，实验报告的内容应包括：题目、程序清单、运行结果及对运行情况的分析。

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实验四 循环结构程序设计

一、实验目的

1、掌握在程序设计条件型循环结构时，如何正确地设定循环条件，以及如何控制循环的次数。

2、了解条件型循环结构的基本测试方法。

3、掌握如何正确地控制计数型循环结构的次数。 4、了解在循环结构中，提高程序效率的方法。

5、进一步学习调试程序。 二、实验内容

(1)编程求解：鸡兔同笼,有三十五只头,九十四只足，求鸡和兔各有多少？

(提示：用穷举法求解。即鸡或免的个数x从0至35循环试探，如果满足共有94只足的已知条件，那么此时的x就是一个解。问题：循环条件可以进一步简化以提高程序效率吗？)

(2)假设密码为12345，当用户输入的密码正确时，显示“Welcome!”，程序结束；密码错误时，显示 “Error! Try again!”，并要求用户重新输入密码。如果输入3次后密码仍错误，显示 “Sorry!You are not welcome”，并不允许再输入，程序结束。（用户输入的密码限定为整数）

问题：此题应选择哪些测试用例较好？

(3)已知某班有4位同学：A、B、C、D。其中有一位同学做了好事，但不知是谁。当被询问时，A说：不是我；B说：是C；C说：是D；D说：他胡说。已知其中有三个人说的是真话，一个人说的是假话。请根据以上信息，编写程序，找出做了好事的人。

(提示：C语言中，某个表达式为“真”即值为1，为“假”即值为0；本题中要认真考虑4位同学的话应如何用关系表达式表示？)

选作题：求和sum=1！+2！+3！+4！+…20！(考虑应该用何种类型的量存放结果sum. )

三、实验要求

1. 复习循环结构程序设计。

2．上机前准备好上机所需的程序，上机时输入和调试自己所编写的程序。

3.上机结束后，应整理出实验报告，实验报告的内容应包括：题目、程序清单、运行结果及对运行情况的分析。

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实验5 数组

[实验目的和要求]：

? 了解数组与数学矩阵的关系 ? 掌握数组的定义、引用和初始化 ? 理解二维数组数据的存储顺序

? 理解并掌握冒泡排序法和选择排序法 ? 掌握字符数组与字符串的定义和引用 ? 了解字符串处理函数的用法

[实验预习和准备]： 1、 填空题：

（1）若有定义int a[3][5]；,则排序在数组中第9个元素是 。

（2）已知int x[10]={0,2,4};,则数组x在内存中所占的字节数是（turbo c） 、(VC ++ 6.0) 。

（3）已知float s[10];,计算s在内存中占用多少个内存单元的表达式是 。 （4）写出一个名为s的单精度实型一维数组，长度是6，所有元素初值均为0，其数组定义语句是 。

（5）int s[4]={1,2,3,4};则s[s[0]+2*s[2]-s[3]]的值是 。 （6）strlen(“student\\t\\101\\\\\\n”)的值是 。 2、 排序算法：熟悉冒泡排序法和选择排序法 3、 比较冒泡排序法和选择排序法的差异 [实验内容和步骤]：

1、 从键盘输入10个整数，统计其中正数、零和负数的个数并输出。

#include 1:int main()

2:{ int a[10],i,s1,s2,s3; 3: s1=s2=s3=0; 4: for(i=0;i<10;i++)

5: scanf(“%d”, ① ); 6: for(i=0;i<10;i++) 7: if(a[i]>0) s1++; 8: else if(a[i]==0) s2++; 9: else ② ; 10: for(i=0;i<10;i++)

11: printf(“=”, ③ ); 12: printf(“\\n”);

13: printf(“positive==,zero==,negative==”,s1,s2,s3); 14:return 0;}

回答下面的问题：

（1） 完成程序中的空白处。

① ② ③

（2） 第10行，for循环输出时，共输出多少个数？如果将10改为20，将会出现什

么结果？上机测试并解释原因。

（3） 程序中所定义的数组a[10]在内存中占多少个字节？在程序中利用sizeof计算

a[10]在内存中占多少个字节。数组元素在内存中是顺序存放的？还是随机存放

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的？

2、 分析并测试下面程序的运行结果。 #include 1：int main() 2：{

3： int a[3][3]={{1,2},{3,4},{5,6}},i,j,s=0; 4: for(i=1;i<3;i++)

5： for(j=0;j<=i;j++) 6： s+=a[i][j]; 7: printf(“%d\\n”,s); 8: return 0;} 回答下面的问题： （1）第3行，定义数组a的所有元素的初值是 。 （2）第4~6行，参与s相加的元素有 。 （3）程序运行的结果是 。

3、不用字符串处理函数将两个字符串连接，即将字符串b连到字符串a的后面，变成字符串c.

1: #include 2:int main()

3:{ char a[80],b[80],c[160]; 4: int i=0,j=0,k=0; 5: scanf(“%s”,a); 6: scanf(“%s”,b); 7: while(a[i]!=’\\0’) 8: c[k++]=a[i++]; 9: while(b[j]!=’\\0’) 10: c[k++]=b[j++]; 11: c[k]=’\\0’;

12: printf(“%s\\n%s\\n%s\\n”,a,b,c); 13: return 0; } 回答下面的问题：

（1） 第5行，输入一串字符放入数组a中时，为什么没有对a加&操作？ （2） 第7~8行，此句的作用是什么？

（3） 第8行，如果将两个自加运算用一般加法来等价，请写出此语句的等价表达式。 （4） 第7~8行，本循环结束时，是否将字符串a中的结束符也复制给了字符串c? （5） 第9~10行，此语句是将字符串b复制到c数组的开始处吗？ （6） 第11行，此句的作用是什么？是否可以省略此行？为什么？

（7） 根据此程序思路，如果将字符串s2连接到字符串s1的后面，且不需要第三个字符

串变量作中间过渡，如何实现？编程实现并测试。

4、将一个数组从大到小排序，再把一个从键盘输入的数插入数组中，使其仍按从大到小的顺序排列。

#include 1:int main() 2:{

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3: int i,j,p,q,s,n,a[11]={120,-3,0,28,64,68,87,105,162,-8}; 4: for(i=0;i<10;i++) 5: {

6: p=i;q=a[i];

7: for(j=i+1;j<10;j++) 8: if(q

9: {p=j;q=a[i];} 10: if(p!=i) 11: {

12: s=a[i]; 13: a[i]=a[p]; 14: a[p]=s; 15: }

16: printf(“%d ”,a[i]); 17: }

18: printf(“please input new data:\\n”); 19: scanf(“%d”,&n); 20: for(i=0;i<10;i++) 21: if(n>a[i]) 22: {

23: for(s=9;s>=i;s--) 24: a[s+1]=a[s]; 25: break; 26: } 27: a[i]=n;

28: for(i=0;i<10;i++)

29: printf(“%d ”,a[i]); 30: printf(“\\n”); 31: return 0;} 回答下面的问题：

（1）在上述程序代码中，找出将数组a进行排序的代码段。 （2）第20~26行的作用是什么？请加以解释。

（3）将一个新的元素插入到一个数组中间时，其后面的元素应该怎样移动？

5、编写程序，要求在无序数组中查找给定值首次出现的位置。例如，数组为：a[10]=10 1 20 39 9 4 12 43 33 4，要查找的数：4，输出：其位置：5，若在数组中没找到该数，则输出：4在该数组中不存在。

提示：从第0个元素到最后一个元素依次与被找元素比较,相等则停止查找。循环结束条件: (已经找到)||所有的数组元素都已经找遍

6、删除一个字符串中指定的字符。要求：从键盘输入一个字符串，以及对待删除的字符，

处理后输出。同一字母的大、小写按不同字符处理。如果输入的字符在字符串中不存在，则字符串照原样输出。

例如：输入字符串“I am a teacher,you are a student”，输入待删除的字符‘e’，处理后输出“I am a tachr,you ar a studnt”。

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实验6 函数

[实验目的与要求]：

? 了解函数的类型

? 掌握C函数的定义与一般调用方法 ? 理解并掌握函数嵌套调用方法 ? 理解并掌握函数参数传递的方法 ? 理解地址传递的含义 ? 了解函数值的返回方法 ? 理解递归调用的两个阶段

[实验预习与准备]：

1、从下列10个有关函数说法中，选择5个正确答案 。 （1）建立函数有助于程序实现模块化，也可以提高程序的执行效率。 （2）在C语言中，实参和与其对应的形参共占用一个存储单元。 （3）用户若需调用标准库函数，调用前必须包含其相应的头文件。

（4）在函数内定义的变量，如无特殊说明，只在此函数内部有效。因此，不同函数中变量的名字可以相同，互不干扰。

（5）C语言中，实参是全局变量，形参是局部变量。

（6）若调用一个函数，且此函数中没有return语句，则该函数返回一个不确定的值。 （7）C语言中，实参可以是常量、变量，但不可以是表达式。

（8）C语言规定，简单变量做实参时，它和对应形参之间的数据传递方式是单向值传递。 （9）函数调用可以出现在表达式中，但不能单独作为一条语句或其他函数的实参。 （10）在C语言程序中，函数不可以嵌套定义，但函数可以嵌套调用。 2、填空题

在C语言中，若对函数类型无说明，则函数的默认类型是 。在一个源程序中，main函数的位置 。若用数组名作为函数调用的实参，传递给形参的是 。 [实验内容和步骤]：

1、分析下面程序的运行结果。 #include 1:void f(int x,int y,int z) 2: {

3: x=456;y=567;z=678; 4:}

5:int main()

6:{int x=10 ,y=20 ,z=30 ; 7: f(x,y,z);

8: printf(\9: return 0 ;}

程序运行的结果是： 。 2、分析下面的程序并回答问题。 #include 1 :int fun(int i) 2 : {

3 : i=i*i*2 ;

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