C语言实验.docx
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C语言实验
高级语言程序设计I（C语言）实验指导书
实验一C语言程序初步
一、目的和要求
1、 熟悉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。
4、 本实验可在学习完教材第二章后进行。
二、实验内容
1、 C语言上机步骤：
（A）、启动后请选择进入WindowsXP系统。
（B）、实验环境VC++。
（C）、VC++的使用环境参见附录VC++的使用方法。
2、有下面的Ｃ程序，目的是想计算由键盘输入的任意两个整数的积。
／＊＊＊＊＊＊＊＊exl.c＊＊＊＊＊＊＊＊／
#include（stdio.h）;
main（）
scanf（“%x,%y”,&x,%y）
p=prodct（x,t）
printf（“Theproductis:
”,p）
intprodct（inta,intb）
intc
c=a*b
returnc
请调试上述程序。
三、实验步骤
１、静态地检查上述程序，改正程序中的错误。
２、在编辑状态下照原样键入上述程序。
３、编译并运行上述程序，记下所给出的出错信息。
４、按照事先静态检查后所改正的情况，进行纠错。
５、再编译执行纠错后的程序。
如还有错误，再编辑改正，直到不出现语法错误为止。
６、下面给出６组测试用例，你认为哪几组较好？
为什么？
（１）0， ０
（２）0， ９９
（３）２０，５０
（４）３３０００，２０
（５）－５，－２
（６）－５，２
要测试出上述程序中所有错误，你认为应当用几组测试用例？
四、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 数据类型
一、目的和要求
１、了解Ｃ语言中数据类型的意义。
２、本实验可在学习了教材第3章后进行。
二、实验内容和步骤
１、下面的程序试图计算由键盘输入的任意两个整数的平均值：
＃include
main（）
{
intx,y,a;
scanf（“%x,%y,&x,&y）;
a=（x+y）/2;
printf（“Theaverageis:
”a）;
}
调试无语法错误后，分别使用下列测试用例对上述程序进行测试：
（１）２，６
（２）１，３
（３）－２，－６
（４）－１，－３
（５）－２，６
（６）－１，３
（７）１，０
（８）１，６
（９）３２８００，３３０００
（１０）－３２８００，３３０００
1、分析上述哪几组测试用例较好？
通过测试，你发现程序有什么错误了吗？
若有错误，请指出错误原因。
２、操作符sizeof用以测试一个数据或类型所占用的存储空间的字节数。
请编写一个程序，测试各基本数据类型所占用的存储空间大小。
三、分析与讨论
如何正确地选用数据类型？
（提示：
给合前面做过的两个实验及书本进行讨论总结）
实验三 运算符与表达式
一、目的和要求
１、理解常用运行符的意义。
２、掌握Ｃ语言表达式的运行规则。
３、本实验可在学习了教材第3章后进行。
二、实验内容和步骤
１、编写一个Ｃ语言程序，测试下列各表达式
i,j
i+1,j+1
i++,j++
++i,++j
i+++++j
++i+++++j++
要求在各表达式中i和j都分别有相同的初值。
在实验中注意下列问题：
（１） 哪些表达式是错误的？
为什么？
（２） 理解＋，＋＋，＋＋i，i＋＋的意义和优先级别。
２、编写一个程序，测试常用的十个运算符的优先顺序。
四、分析与讨论
分析总结运算符的优先级。
实验四 输入与输出
一、目的和要求
１、掌握Ｃ语言程序输入、输出的方法和格式。
２、本实验可在学习教材第二章后进行。
二、实验内容与步骤
１、输入并编辑下面的程序
main（）
{
inta,b;
floatc,d;
longe,f;
unsignedintu,v;
charc1,c2;
scanf（“%d,%d”,a,b）;
scanf（“%f,%f”,c,d）;
scanf（“%ld,%ld”,e,f）;
scanf（“%o,%o”,u,v）;
scanf（“%c,%c”,c1,c2）;
printf（“\n”）;
printf（“a=%7d,b=%7d\n”,&a,&b）;
printf（“c=%10.2f,d=%10.2f\n”,&c,&d）;
printf（“e=17ld,f=%17ld\n”,&e,&f）;
printf（“u=%o,d=%o\n”,&u,&v）;
printf（“c1=%c,d=%c\n”,&c1,&c2）;
}
这个程序有语法错误吗？
为什么？
２、调试上述程序无语法错误后，用下面的测试数据，对程序进行测试：
a=123,b=456,c=17.6,d=71837.65,e=70000,f=2174506,u=62000,v=58765,c1=’a’,c2=’b’
分析运行结果。
特别注意输入c1,c2的值是什么？
什么原因？
３、将输入e和f的语句改为：
scanf（“%d,%d”,&e,&f）;
再用上述测试数据测试并分析结果。
４、将输入u、v的语句改为：
scanf（“%d,%d”,&u,&v）;
再用上述测试数据测试并分析结果。
５、将输出e ，f 的语句改为：
printf（“e=%17d,f=%17d\n”,e,f）;
再用上述测试数据测试并分析结果。
６、将输出u、v的语句改为：
printf（“u=%u,v=%u\n”,u,v）;
或
printf（“u=%d,v=%d\n”,u,v）;
再用上述测试数据测试并分析结果。
７、请读者自己修改程序和改变数据输入的形式，分析各种情况下的输入与输出。
８、在scanf（“%c,%c”,&c1,&c2）；语句之前加一个语句：
getchar（）;
９、验证转义字符\n与\r的意义有何不同。
三、分析与讨论
１、总结在printf函数中可以使用的各种格式指定符，并给出样例。
２、总结在printf函数中可以使用的各转义字符及其功能。
实验五 选择结构
一、实验目的
１、了解条件与程序流程的关系
２、了解用不同的数据使程序的流程覆盖不同的语句、分支和路径。
３、本实验应在学习教材第4章后进行。
二、实验内容和步骤
１、题目
有如下程序段：
｛……
if（a>1&&b==0）x=x/a;
if（a==2||x>1）x=x+1;
}
为了更容易明白程序的逻辑结构，我们用下所示流程图来加以描述。
y
n
y
n
要求增加一些输入语句和输出语句，以便使上述程序能在不同的a,b和x值下运行，并且能观察程序流程经过（覆盖）了哪些语句、哪些分支及哪些路径。
２、实验步骤
记下分别使用下列各组数据运行时的操作流程。
（１） a=1,b=1,x=1;
（２） a=1,b=1,x=2;
（３） a=3,b=0,x=1;
（４） a=2,b=1,x=4;
（５） a=2,b=1,x=1;
（６） a=1,b=0,x=2;
（７） a=2,b=1,x=1;
（８） a=3,b=0,x=2。
三、分析讨论
（1） 用哪一组数据就可使程序中的每个处理语句都执行一次？
为了找出程序中各条处理语句中的错误，应该使用什么样的数据对程序进行测试？
请上机验证自己的结论。
（2） 用哪两组数据就可以使程序段中的每个分支都运行一次？
这种情形与上面的讨论有何不同？
如果为了找出程序中积压分支中的错误，应该使用什么样的数据对程序进行测试？
请上机验证自己的结论。
（3） 用哪两组数据就可以把判定框中的每个条件运算都进行一次？
如果为了测试出判定条件中的错误，应使用哪些数据对程序进行测试？
请上机验证自己的结论。
（4） 用哪四组数据才可以把各种条件的组合都检测一遍？
如果为了测试各种条件的组合的情形，应该使用什么样的测试数据？
请上机验证自己的结论。
（5） 用哪四组数据才可以把起始到终止的各条路径都覆盖一次？
如果为了测试出程序在不同路径下的错误，应该使用什么样的测试数据？
请上机验证自己的结论。
四、进一步的实验
1． 题目
从键盘上输入三个数，让它们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。
2． 请分别设计下列数据对自己的程序进行测试：
（1） 找出各条语句中的错误。
（2） 找出各分支中的错误。
（3） 找出各条件中的错误。
（4） 找出各种条件组合中的错误。
（5） 找出各条路径中的错误。
实验六条件型循环结构
一、目的和要求
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、本实验可在学习教材4章后进行。
二、实验内容与步骤
1、下面是一个计算e的近似值（使误差小于给定的δ）的程序。
main（）
{
doublee=1.0,x=1.0,y,detax；
inti=1;
printf（“\npleaseinputenteraerror:
”）;
scanf（“%lf”,&detax）;
y=1/x;
while（y>=detax）
{
x=x*I;
y=1/x;
e=e+y;
++i;
}
printf（“%12.10lf”,e）;
}
2、实验步骤
（1）、阅读上面的程序，写出程序所依据的计算公式。
（2）、当输入的detax各是什么值时，能分别使程序按下面的要求运行：
.不进入循环；
.只循环一次；
.只循环两次；
.进入死循环（程序将永远循环下去）。
为了能知道程序循环了多少次，应该在程序中增加一条什么样的语句？
（3）、原程序中while语句中的y>=detax，分别换成y>detax,y=detax,y假如不知道机器内的程序中的各语句实际上是什么，分别输入什么样的detax来测试出while语句的循环条件写错了。
（4）、把原程序中while语句之前的y=1/x语句去掉，观察程序的运行将会发生什么样的变化。
假如不知道机器内的程序实际上是怎么写的，输入什么样的detax就能测试出少了上述这条语句。
（5）、若把原程序中的++i换成i++,观察程序的运行发生了什么变化？
假如不知道这条语句到底是怎么写的,输入什么样的detax就能测试出这条语句写错了.
（6）、把原程序中的while结构改写成do—while结构,再分别按上述的
（2）、（3）两步进行实验。
三、分析讨论
总结一下测试条件循环结构的一般方法。
实验七计数型循环结构
一、 目的和要求
1、 掌握如何正确地控制计数型循环结构的次数
2、 了解对计数型循环结构进行测试的基本方法
3、 了解在嵌套循环结构中，提高程序效率的方法
4、 本实验应在学习了教材第3.3.4进行
二、 实验内容与步骤
1、 实验题目
下面是一个用以计算
的C程序。
main（）
{
inti,j;
longsum=0;
for（i=1,i<=20,i++）
for（j=1;j<=3;j++）
sum=sum+（i+1）*（i+1）*（j+2）
printf（“sumis:
%d\n”,sum）;
}
2、 实验步骤
（1） 将上述程序中的和分别做什么样修改，能使程序按如下要求运行：
.不循环；
.外循环1次，不进入内循环；
.外循环，内循环各1次；
.外循环1次，内循环2次；
.外循环2次，内循环1次；
.外循环19次，内循环3次；
.外循环20次，内循环2次；
.外循环21次，内循环3次。
（2） 试修改程序，以便能知道控制表达式
i=1;j<=20;i++
和
j=1;j<3;j+=
各执行了多少次？
（3）内循环与外循环的控制表达式进行对换，观察程序的执行结果有无变化，并且观
察对换后的外循环与内循环控制表达式执行的总次数有无变化？
（4）将（3）中程序写为
main（）
{
inti,j,k;
longsum=0;
for（j=1.j<=3.j++）
{
k=j+2;
for（i=1;i<=20;i++）
sum=sum+（i+1）*（i+1）**k;
}
printf（“sumis:
%d\n”,sum）;
}
观察程序的执行结果有无变化？
（5）将（3）中程序改写为
main（）
{
intI,j,m,n;
longsum=0;
for（j=1;j<=3;j++）
{
m=j+2;
for（I=1;j<=20;I++）
{
n=I+1;
sum=sum+m*m*k;
}
}
printf（“sumis:
%d\n”,sum）;
}
观察程序的执行结果有无变化？
（6）在（5）的程序中，若将外循环控制表达式分别做如下修改：
.j=1;j<3;j++
.j=1;j=3;j++
.j=1;j>=3;j++
.j=1;j>3;j++
.j=1;j<=3;j--
.j=1;j>3;j--
.j=1;j<3;j++
.j=0;j<=3;j+=
.j=0;j<3;j++
j=1;j<=3;j++
j=1;j<3;++j
观察程序的执行结果有无变化？
三、 分析讨论
（1） 如何测试计数型循环结构的控制表达式中的错误？
（2） 从实验中你得到了哪些提高嵌套循环程序效率的启示？
实验八函数的定义及调用
一、 目的与要求
1、 掌握C语言函数定义及调用的规则。
2、 理解参数传递的过程。
3、 本实验可在学习了教材第5章后进行。
二、 实验内容与步骤
1、 上机调试下面的程序，记录系统给出的出错信息，并指出出错原因。
main（）
{
int,y;
printf（“%d\n”,sum（x+y））;
intsum（a,b）
{
inta,b;
return（a+b）;
}
}
2、 编写并调试一个求（n为整数）的递归函数，希望能在程序运行过程中动态地显示递归函数被调用的轨迹。
三、 分析讨论
1、 针对以上实验内容写出相应的参数传递过程并分析结果。
2、 讨论参数的传递的几种形式。
实验九数组
一、目的和要求
1、掌握数组定义的规则。
2、掌握C语言数组的基本用法。
3、本实验可在学习教材第5.2节后进行。
二、实验内容与步骤
1、编写程序，测试下列数组的定义方式是否正确
（1） main（）
{
intn;
scanf（“%d”,&n）;
inta[n];
……
}
（2） main（）
{
constintn=10;
inta[n];
}
（3） #include
#defineM10
main（）
{
inta[M];
}
（4） main（）
{
inta[2+2*4];
}
（5） #include
#defineM2
#defineN8
main（）
{
inta[M+N];
}
通过这一实验,可以说明什么问题?
2、运行下面的C程序,根据运行结果,可以说明什么?
main（）
{
intnum[5]={1,2,3,4,5};
intii;
for（i=0;i<=5;i++）
printf（“%d”,num[i]）;
}
3、操作符&用以求一个变量的地址，这在函数scanf中已经使用过了。
现在要你设计一个程序，返回一个3*5的二维数组各元素的地址,并由此说明二维数组中各元素是按什么顺序存诸的。
4、为一个起泡排序程序设计测试用例，并测试之。
5、1983年,在ACM图林奖颁奖大会上,杰出的计算机科学家,UNIX的鼻祖,C语言的创始人之一,图林大奖得主,KenThompson上台的第一句话是:
“我是一个程序员,在我的1040表上,我自豪地写上了我的职业。
作为一个程序员，我的工作就是写程序，今天我将向大家提供一个我曾经写过的最精练的程序。
”这个程序如下：
chars[]={
‘\t’，
‘0’，
‘\n’，
‘}’，
‘;’，
‘\n’，
‘\n’，
‘/’，
‘*’，
‘\n’，
/*（213linesdeleted）*/
0
}；
/*
*Thestringisa
*representationofthebody
*ofthisprogramfrom‘0’
*totheend
*/
main（）
{inti;
printf（“char\ts[]={\”};
for（i=0;s[i];i++）
printf（“\t%d,\n”,s[i]）;
printf（“%s”,s）;
}
请上机运行这个程序,指出它的功能和运行结果。
三、分析讨论
通过实验，分析定义与引用数组的区别。
实验十指针
（一）
一、目的和要求
1. 熟悉指针的正确用法。
2. 本实验可在学习了教材第6.3节之后运行。
二、实验内容和步骤
1、指出下面程序错误的原因。
main（）
{
intx=10,y=5,*px,*py;
px=py;
px=&x;
py=&y;
printf（“*px=%d,*py=%d,*px,*py）;
}
2、下面的程序试图有如下运行结果：
whichstyleyouwantto：
Capital（c）oruncapital（a）：
c↙
COMPUTER
Whichsytleyouwantto:
Capital（c）oruncapital（a）:
u↙
computer
请调试下面的程序，使其有如上执行结果。
#include
main（）
{
chars*;
charc;
printf（“whichstyleyouwantto：
ln”）；
printf（“capital（c）oruncapital（a）：
”）；
c=getchar（）；
if（c=’c’）strcpy（s,”COMPUTER”）;
elsestrcpy（s,”computer”）;
put（s）;
}
分析出错原因。
3．下面的程序能获得上述运行结果吗？
main（）
{
char*S=”COMPUTER”;
charc;
printf（“whichstyleyouwantto\n”）;
printf（“capital（c）oruncapital（u）;”）;
c=getchar（）;
if（c=’c’）
put（s）;
else
{
s=”computer”;
puts（s）;
}
}
分析出错原因。
4．设计一个C程序，用以测试下列各表达式的运算。
（1） y=*px++
（2） y=*++py
（3） y=（*py）++
（4） y=--*ppx++
三、分析讨论
数组与指针的联系。
实验十一指针
（二）
一、目的和要求
１、 了解指针参数的特殊性。
２、 掌握函数、指针、数组的用法。
３、 实验可在学习了教材第六章后进行。
二、实验内容与步骤
1、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;
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。
2、 下面的程序。
注意其中的复杂声明语句；
int（*function[4]）（）;
和各标记符的含义，并记录执行结果。
main（）
{
intfun1（）;
intfun2（）;
intfun3（）;
intfun4（）;
int（*function[4]）（）;
inta=10,b=5,i;
function[0]=fun1;
function[1]=fun2;
function[2]=fun3;
function[3]=fun4;
for（I=0;I<4;i++）
printf（“funno.%d->%d\n”,i+1,execute（a,b,function[i]））;
}
execute（intx,inty,int*fun（））
{
return（*fun）（x,y）;
}
fun1（intx,inty）
{
return（x+y）;
}
fun2（intx,inty）
{
return（x-y）;
}
fun3（intx,inty）
{
return（x*y）;
}
fun4（intx,inty）
{
return（x/y）;
}
3、程序
main（intargc,char*argv[]）
{
while（argc-->1）
printf（“%s\n”,*++argv）;
}
的文件名为echo.h,编译后可执行程序名为echo.exe（用DOS时），运行时输入下面命令行：
echoBASICFORTRANCOBOLPASCL
分析输出结果。
4.从1984年起,在每年举行的USENIX大会上,都有一项AWARDFORBESTONE–LINER奖获奖的情况程序都是极精巧的C语言程序,但有些精巧得过分,使人难以懂。
如果你有兴致,请先读一下下面的C程序,它是1987年获奖者ONLINECOMP0UTERSYSTEM公司的SEINCERHINES写的,被公认为是历史上风格最差的C语言程序,程序清单如下:
#include
char*malloc（）;
main（otgo.toog）
inttogo;
char*toog[];
{
char*ogto;
tgoo
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