C语言实验指导书.docx
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C语言实验指导书
C语言程序设计
实验指导书
沈岚岚吕元长编写
桂林电子科技大学信息科技学院
2012.03
前言上机实验的目的和要求
一上机实验的目的
上机实验的目的，绝不仅仅是为了验证教材和讲课的内容，或者验证自己所编程序正确与否。
学习程序语言，上机实验的目的如下：
1加深对讲授内容的理解，尤其是一些语法规定，光靠课堂讲授，既枯燥无味又难以记住，通过多次上机，就能自然、熟练地掌握语法规定。
2了解和熟悉C语言程序开发环境。
熟悉一两种环境（计算机系统的软件和硬件条件），再遇到其他的系统时便会触类旁通，很快学会。
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，使程序能够正确地运行。
要真正掌握计算机应用技术，就不仅应当了解和熟悉有关理论和方法，而且要求自己动手实践能力强。
4在做实验时千万不要在程序通过后就认为万事大吉，完成任务了，应当在通过的程序上做一些调试和修改，看看会得到什么结果。
多动脑筋思考，将会对你有很大帮助。
二上机实验前的准备工作
1了解所用的计算机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准备好上机所用的程序，切忌自己不思考、不编制程序或抄袭别人的程序；
4准备好调试和运行时所需的数据。
三上机实验的步骤
1调出C语言编译系统，进入C语言工作环境；
2输入自己编制好的程序；
3检查输入是否有错，及时更正；
4进行编译和连接；
5运行程序，分析结果。
四、实验结束，整理实验报告
实验报告应包括以下内容：
1上机题目；
2程序清单；
3运行结果；
4对结果的分析和本次获得的经验和体会。
实验一C语言程序初步
数据类型、运算符和表达式
一实验目的
1掌握Ｃ语言程序的书写格式和Ｃ语言程序的结构，初步了解C源程序的特点。
2掌握C语言上机步骤，了解如何编辑、编译、调试和运行一个C程序的方法。
3掌握C语言数据类型，熟悉如何定义一个整型、字符型和实型的变量，以及对他们赋值的方法。
4掌握不同的类型数据之间赋值的规律。
二实验内容
1输入并运行下面的程序，运行后记录并分析结果。
#include/*第1行*/
main（）
{charc1,c2;/*第3行*/
c1=97;c2=98;/*第4行*/
printf（"%c%c\n",c1,c2）;/*第5行*/
}
在此基础上：
⑴在程序最后增加一个语句，再运行，并分析结果。
printf（"%d%d\n",c1,c2）;/*第6行*/
⑵将第3行作如下修改后运行程序，并分析结果。
intc1,c2;/*第3行*/
⑶在⑵的基础上将第4行如下修改后运行程序，并分析结果。
c1=305;c2=340;/*第4行*/
2输入并运行下面的程序，运行后记录并分析结果。
#include
main（）
{printf（"123456789012345\n"）;
printf（"abc\tde\rf\tg\n"）;
printf（"h\ti\b\bjk\n"）;
printf（"abc\t\101d\\e\x62Q\bg\n"）;
}
3分析下面的程序，写出应得结果。
#include
main（）
{charc1='a',c2='b',c3='c',c4='\101',c5='\116';
printf（"a%cb%c\tc%c\tabc\n",c1,c2,c3）;
printf（"\t\t\b%c%c\n",c4,c5）;
}
然后上机输入程序并运行，记录输出结果，并与分析的结果作对照。
三思考题
1总结运行C程序的一般步骤。
2编写一个C程序，输入a、b、c三个数，输出其中最大者；如果求四个数中的最大者，则程序该如何修改。
四注意事项
当程序在编译时发现很多错误，此时应从上到下逐一改正；或改一个错误，就重新再编译，因为有时一个错误会引起很多错误信息。
实验二顺序结构与输入/输出方法
一实验目的
1学会使用C的有关算术运算符，以及包含这些运算符的表达式，特别是自增减运算符的使用。
2掌握C语言中赋值语句的使用。
3掌握C语言中各种数据的输入/输出方法，能正确使用基本格式符。
二实验内容
1输入下面的程序：
#include
main（）
{inti,j,m,n;
i=8;j=10;
printf（"%d,%d,%d,%d\n",i,j,m,n）;/*第5行*/
m=++i;n=j++;/*第6行*/
printf（"%d,%d,%d,%d\n",i,j,m,n）;/*第7行*/
}
运行程序，分析第5行和第7行输出的不同。
⑴将第6行按如下修改以后再运行，分析第5行和第7行输出的不同。
m=i++;n=++j;/*第6行*/
⑵在程序最后增加两行，记录并分析该行的输出。
i=j=8;/*第8行*/
printf（"%d,%d,%d,%d\n",i,++i,j,j++）;/*第9行*/
2运行以下程序，并分析输出结果
#include
main（）
{inta=-2;longb;floatc;
b=20000+20000;c=1.23e-1;
printf（"a=%d,%3d,%-3d,b=%Ld\n",a,a,a,b）;
printf（"a=%o,%x,%u\n",a,a,a）;
printf（"d=%f,%8.2f,%.2f\n",c,c,c）;
printf（"d=%e,%8.2e,%g\n",c,c,c）;
printf（"%c,%s,",'\072',"China"）;
printf（"|-%5.2s|%5.2s|\n","China","China"）;
}
3按格式要求输入、输出数据。
#include
main（）
{inta,b;floatx,y;charc1,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=%c\n",a,b,x,y,c1,c2）;
}
运行该程序，按如下方式在键盘上输入数据，写出输出的结果。
a=3,b=7
85,71.82
aA
【思考】程序第8行中，为什么变量c1要输入两次？
4以下程序的功能是从键盘输入一个整型数，一个实型数和一个字符型数，并把他们在屏幕上输出。
完成以下填空，并把程序调通，写出当输入为45,34.5,A<回车>时程序的运行结果。
#include
main（）
{inta;floatb;charc;
scanf（"%d,%f,%c",）;
printf（"a=\n",a）;
printf（"b=\n",b）;
printf（"c=\n",c）;
}
5指出以下程序的错误并改正，并上机把程序调通，记录输出的结果
#include
main（）
{inta;
scanf（"%f",a）;
printf（"a=%f,a）;
charc;
c=A;
printf（"%f,c）
}
6编写根据圆柱体半径r，圆柱高h，求圆柱底周长l，底面积s，圆柱体积v的程序。
要求用scanf输入数据，用printf输出计算结果，小数点后取3位数字。
键盘输入半径r为2.14，高h为3.48，记录程序运行后的输出结果。
三思考题
编写程序，用getchar函数读入两个字符c1,c2，然后分别用putchar函数和printf函数输出这两个字符。
并思考以下问题：
⑴变量c1,c2应定义为字符型或整型？
还是二者皆可？
⑵要求输出c1和c2的ASCII码，应如何处理？
用putchar函数还是printf函数？
⑶整型变量和字符型变量是否在任何情况下都可以互相代替？
实验三逻辑运算和选择结构程序设计
一实验目的
1掌握C语言表示逻辑量的方法（0代表“假”，1代表“真”）；
2学会正确使用逻辑运算符和逻辑表达式；
3熟练掌握if语句和switch语句。
二实验内容
1已知三个整数a，b，c，找出最大值放在max中。
#include
main（）
{定义整数变量a,b,c,max;
键盘输入3个整数a,b,c;
在a,b中间求出较大数max（如果a>=b，则max=a；否则max=b）;
c与max比较，如果c>max，则max=c;
输出最大数max;
}
根据上面的算法，编写程序；若输入下列数据，分析程序的执行顺序并写出输出结果。
序号
输入的3个整数a、b、c
输出max
1
1,2,3
2
1,3,2
3
2,1,3
4
2,3,1
5
3,1,2
6
3,2,1
2输入某学生的成绩，经处理后给出学生的等级，等级如下：
90分以上（包括90）：
A80～90分（包括80）：
B70～80分（包括70）：
C
60～70分（包括60）：
D60分以下：
E
方法一：
用嵌套的if语句
#include"stdio.h"
main（）
{定义整数变量：
成绩score，字符型变量：
等级grade;
输入学生成绩score;
如果score>100或score<0，则输出信息：
“输入成绩错误！
”;
否则{如果score>=90，则等级grade='A';
否则如果score>=80，则等级grade='B';
否则如果score>=70，则等级grade='C';
否则如果score>=60，则grade='D';
否则grade='E';
输出成绩等级grade;
}
}
输入测试数据，调试程序。
测试数据要覆盖所有路径，注意临界值，例如此题中100分，60分，0分以及小于0和大于100的数据。
如果稍不注意就会出现小的程序缺陷。
方法二：
用switch语句
分析：
switch语句是用于处理多分支的语句。
注意，case后的表达式必须是一个常量表达式，所以在用switch语句之前，必须把0～100之间的成绩分别化成相关的常量。
所有A（除100以外）、B、C、D类的成绩的共同特点是十位数相同，此外都是E类。
则由此可把score除十取整，化为相应的常数。
请同学们自己根据分析写出完整的程序段，并编译、运行、查看结果。
3从键盘上输入三个实数，它们分别代表三条线段的长度，请写一个判断这三条线段所组成的三角形属于什么类型（不等边，等腰，等边或不构成三角形）的C程序；如果能构成三角形，求出三角形的面积（取小数2位）。
用下面的数据运行程序，记录程序的输出结果：
a
b
c
类型
三角形面积
1.58
2.37
1.58
3.21
4.25
5.16
2.48
2.48
2.48
2.35
9.28
3.83
【提示】已知三角形边长a、b、c，计算三角形面积s的公式是：
求平方根用函数sqrt。
注意，应在程序中加入文件包含命令行：
#include
【算法】
定义变量a,b,c,e,（a,b,c是三角形三边长，e是组成三角形的条件），
p,s（计算三角形面积用）；
输入三角形三边长a，b，c；
判定三角形类型并输出结果；
if（组成三角形的条件）
if（等腰三角形）是等腰三角形；
if（等边三角形）输出是等边三角形；
else输出是等腰三角形；
else输出是三角形；
else输出不是三角形；
如果是三角形，计算并输出面积；
●组成三角形的条件a+b>c&&b+c>a&&c+a>b
●等腰三角形（Isoscelestriangle）a==b||b==c||c==a
●等边三角形（Equilateraltriangle）a==b&&a==c
三注意事项：
1if-else语句书写时应采用分层缩进的格式。
2switch语句的句法格式。
实验四循环结构程序设计
一目的和要求
1掌握在设计条件型循环结构时，如何正确地设定循环条件，以及如何正确地控制计数型循环结构的次数。
2熟悉用while语句，do-while语句和for语句实现循环的方法。
3掌握在程序设计中用循环的方法实现各种算法（如穷举、选代、递推等）。
4掌握循环结构的嵌套。
二实验内容
1分析下面的程序的作用。
#include
main（）
{floate=1.0,x=1.0,y,delta;/*delta—给定的误差δ*/
inti=1;
printf（"Iuputdelta:
"）;scanf（"%f",&delta）;
y=1/x;
while（y>=delta）
{x=x*i;y=1/x;e=e+y;i++;}
printf（"i=%d\n",i-1）;/*第9行*/
printf（"Resultis%f\n",e）;
}
}
⑴阅读上面的程序，写出程序中e所依据的计算公式；输入delta=0.0001,记录程序输出。
⑵说明程序第9行语句的作用。
将程序分别改成do-while、for循环结构，输入delta=0.0001运行程序，写出运行结果。
2有一数列：
编程求这个数列前n项之和（n在运行时从键盘输入）。
【分析】数列中各项的分子用变量a表示，分母用变量b表示
第1项：
分子a=2，分母b=1
从第2项起：
分子a等于前一项的分子与分母的和，分母b等于前一项的分子
【算法】
定义变量：
项数n，分子a（初值2），分母b（初值1），和s（初值0）；
请自己考虑变量的数据类型。
从键盘输入项数n。
循环求和如用for循环：
for（i=1;i<=n;i++）/*应增加变量i的定义*/
循环体为：
在s中加入当前项s=s+a/b;
求下一项
t=a;/*保存前一项的分子，应增加变量t的定义*/
a=a+b;/*后一项分子*/
b=t;/*后一项分母*/
输出和s。
3计算两个数的最大公约数。
【算法】
⑴输入两个整数m、n，并求m除以n的余数k。
⑵当k≠0，将除数n作为被除数m，余数k作为除数n，继续求m除以n的余数k；反复做第⑵步，直到余数k为0结束循环。
⑶结束循环后，除数n就是m与n的最大公约数。
请同学们根据算法写出完整的程序，并运行程序（输入两整数m,n为360，135）。
4编写程序：
输入6名学生5门课程的成绩，分别统计出每个学生5门课程的平均成绩。
参考程序：
#include
main（）
{inti,j,sum,score;floatav;
for（i=1;i<=6;i++）
{printf（"请输入第%d个学生的成绩：
",i）;
sum=0;/*注意本语句的位置*/
for（j=1;j<=5;j++）
{scanf（"%d",&score）;sum+=score;}
av=sum/5;
printf（"序号：
%d平均分：
%5.1f\n",i,av）;
}
getch（）;
}
三注意事项
1while语句的句法格式及用法。
2for语句的正确使用方法。
注意它的初始值、终止条件及步长的确定。
3当循环不能停止（出现死循环），可以用Ctrl+break中断程序的运行。
实验五数组
一实验目的
1掌握一维数组和二维数组的定义、赋值和输入输出的方法；
2掌握字符数组和字符串函数的使用；
3掌握与数组有关的算法（特别是排序算法）
二实验内容
1程序功能：
输入12个整数，按每行3个数输出，最后输出它们的平均值。
#include
#defineN12
main（）
{inti,a[N],av;
for（i=0;ifor（i=0;i{printf（"%d",a[i]）;
if（i%3==0）printf（"\n"）;
}
for（i=0;i!
=N;i++）av+=a[i];
printf（"av=%f\N",av）;
}
上面给出的程序有错误，请改正并运行，记录输出结果。
【提示】请注意输入提示、变量赋初值、循环结束条件、输出格式等问题。
2选择排序（升序）：
最常用的排序方法除了冒泡排序外，还有选择排序。
【算法】n个数的选择排序的算法：
定义变量、输入n及数组a各元素
n个数排序要进行n-1遍
以下是一遍排序（第i遍）的方法：
①设最小数的下标k=i，则最小数为a[k]
②从下标j=i+1的元素起，到最后一个元素（j=n-1），将a[j]与最小数a[k]比较，确定最小数的下标k
③交换a[i]与最小数a[k]
输出已排序的n个数
请根据上面的算法编写选择排序程序，并编辑运行、记录输入输出数据。
3编写程序，输出由1～N×N的整数组成的N阶方阵和它的上、下三角阵。
例如，N=3时，输出：
1231231
4565645
7899789
N阶方阵上三角阵下三角阵
【提示】N阶方阵用二维数组表示，用二重循环输出：
外循环控制输出多少行，内循环输出每行中的整数。
输出上、下三角阵时注意内循环控制变量的取值。
4按照下面算法编一个程序，将两个字符串连接起来，不能用strcat函数。
⑴定义整型变量i、j，字符串s1、s2
⑵输入字符串s1、s2
⑶当字符串s1尚未结束，改变字符串s1的下标，使之到s1结束处
⑷当字符串s2尚未结束，将字符串s2逐个字符连接到字符串s1的后面
⑸为字符串s1添加结束标志
⑹输出连接后的字符串
三思考题
编程将一个字符串中的字符按逆序重新存放，例如，
原字符串：
Computer
逆序存放字符串：
retupmoC
四注意事项
1在C语言中，数组元素的下标从0开始，最大下标总是比定义的数组长度少1。
2在C语言中，定义数组时，其长度必须指定且必须用常量表示。
实验六函数
一实验目的
1掌握定义函数的方法；
2掌握函数实参与形参的对应关系以及“值传递”的方式；
3掌握函数递归调用的方法；
二实验内容
1编写两个函数，分别求两个正整数的最大公约数和最小公倍数，用主函数调用这两个函数，并输出结果，两个正整数由键盘输入。
【提示】设有两个正整数m和n
⑴实验四介绍了求最大公约数的算法，也可以用递归的方法求最大公约数。
设hcf（intm,intn）是用来求m和n的最大公约数h函数，k=m%n，则：
⑵若最大公约数为h，则最小公倍数为：
m*n/h。
实验时，完成以下两个函数的定义，使之和主程序构成完整的程序，实现题目的要求。
#include
inthcf（intm,intn）/*求最大公约数的函数*/
{……}
intlcd（intm,intn,inth）/*求最小公倍数的函数*/
{返回最小公倍数；}
main（）
{intm,n,h,l;
printf（"请输入两个正整数m、n：
"）;
scanf（"%d,%d",&m,&n）;
h=hcf（m,n）;
printf（"%d和%d的最大公约数是：
%d\n",m,n,h）;
l=lcd（m,n,h）;
printf（"%d和%d的最小公倍数是：
%d\n",m,n,l）;
}
程序调试通过后，用m=350、n=125和m=96、n=64两组数据运行程序，记录程序的输出。
2编写求n!
的函数f（intn），在主函数中输入两个整数m、n，然后调用函数求：
【注意】函数f的类型应用long或double。
3有一个字符串，输入一个字符，编写函数dstr将输入的指定字符从字符串中删去。
#include
voiddstr（charstr[],charch）
{
}
main（）
{charstr[80],ch;
printf（"请输入字符串：
"）;gets（str）;
printf（"请输入欲删除的字符：
"）;scanf（"%c",&ch）;
dstr（str,c）;
printf（"删除指定字符后的结果：
%s\n",str）;
}
三注意事项
1注意函数调用返回的特点：
返回调用处，而后继续执行下面的语句。
2函数中无return语句时，函数的类型定义为void或int，不可定义为其他。
3当被调函数定义在主调函数之后时，应在主调函数中说明被调函数，否则，调用时将出现错误。
实验七指针
一实验目的
1了解指针的概念，学会定义和使用指针变量。
2掌握指针、变量和数组的关系及使用方法。
3学会使用指向函数的指针变量。
二实验内容
1编写函数fun（float*sn,intn），其功能是：
根据以下公式计算s，计算结果通过形参sn传回；n通过实参传入，n的值大于等于0。
上机运行并记录输入输出（主函数已给出）。
fun（float*sn,intn）
{定义变量：
和s,通项w，符号f，循环控制变量i；/*其中s、f要初始化*/
循环求累加和s
{改变符号;/*由负变正或由正变负*/
求通项w;
累加：
s+=w;
}
形参指针变量sn赋值;/*通过形参sn传回累加和s*/
}
main（）
{floats;intn;
printf（"n="）;scanf（"%d",&n）;
fun（&s,n）;
printf（"s=%f\n",s）;
}
2想使指针变量pt1指向a和b中的大者，pt2指向小者，以下程序能否实现此目的？
swap（int*p1,int*p2）
{int*p;
p=p1;p1=p2;p2=p
}
main（）
{inta,b;int*pt1,*pt2;
scanf（"%d,%d",&a,&b）;
pt1=&a;pt2=&b;
if（aprintf（"%d,%d\n",*pt1,*pt2）;
}
上机调试此程序。
如果不能实现题目要求，指出原因并修改之。
3下面的程序用来实现将一个
升级会员 