电气C实训指导书讲课讲稿.docx
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电气C实训指导书讲课讲稿
《C语言程序设计》
实训指导书
电气
指导老师：
2O11.12.15
C程序设计实训指导书
（适用于电气专业）
《C程序设计》实训是C程序设计课程的一个重要环节，而且也是整个教学过程中理论联系实际不可缺少的教学环节。
为加强学生对于知识掌握的广泛性、应用性和动手能力，以及对各有关先修课程的知识进行较为全面而综合的设计练习，必须搞好C程序设计实训。
一、实训目标
强化C语言的各种知识，通过一系列实验，使学生获得C语言的相关知识及一定的实际操作技能和用C编程的实践经验，进一步提高学生分析问题、解决问题的能力，以巩固和加深所学的理论知识。
为学生从事本行业相关工作打下比较坚实的基础。
使学生获得一定的实际操作技能和程序开发经验，进一步提高学生分析问题、解决问题的能力，增强实践技能，并培养学生勇于动手、勤于动手、热爱本专业的思想。
二、实训要求
C实验应在计算机机房进行，通过合理选择实验题目，使学生应达到以下要求：
本课题设计的基本要求：
必须提交系统分析报告，包括系统的功能分析、系统的功能模块设计
程序设计的报告：
包括程序的运行环境、开发环境、程序的详细设计（包括模块之间的关系，模块的功能、主要功能实现的程序段）。
时间够用情况可以尝试。
系统的源程序，应带有详细的备注。
时间够用情况可以尝试。
要求学生在实训期间，做好实训日记、以及实训所得资料、内容的整理工作。
实训结束时，写出实训报告并有实训作品。
实训报告内容详略得当，要有程序及程序使用说明。
实训要在机房中计算机上完成整个程序的调试，通过实训，对C课程的掌握上应使学生应达到以下要求：
1、熟悉C的开发环境。
2、掌握C中的数据类型、变量、常量、表达式和运算符的用法。
3、掌握C中顺序结构、选择结构、循环结构程序的编写，语句的实现。
使学生养成良好的编程习惯。
培养分析问题，解决问题的能力。
4、掌握C程序结构的概念与使用方法。
5、掌握数组类型的使用方法。
6、理解并掌握函数的概念和用法。
7、掌握C编程的技巧。
8、树立实事求是、认真工作的思想，培养严密的逻辑思维能力。
三、实训内容
本次实训要求必须完成两类实训任务:
（1）学生对指定的12个实验项目进行验证与设计;
（2）学生从所给的6道实用题目中任意选择5个,自行进行编程实现。
[1]指定的实验项目验证与设计（对以下指定的12个实验项目进行验证）
1、数据类型、运算符和表达式
一、实验目的
1.熟练表达式的表示方法
2.了解表达式的运行结果
二、实验内容和步骤
用printf函数来输入表达式运行结果
观察以下表达式的结果
=xy>x
x!
=y
x==z-2
x=x-2
x>=z
x<=z
以上表达式的值
（2）当x=0,y=-1,z=1时当x当x=0,y=-1,z=1时
x&&y
x||y
y&&x
y||z
以上表达式的值
三、问题讨论
1.“=”和“==”有什么区别？
2.“&”和“&&”、“|”和“||”有什么区别？
2、数据类型
一、目的和要求
了解Ｃ语言中数据类型的意义。
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）
3、运行符与表达式
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2.3节后进行。
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。
4、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。
5、顺序程序结构程序设计
一、实验目的
1.进一步掌握C程序的编辑、编译、连接和运行的过程。
2.熟悉顺序结构的程序设计方法。
3.熟练使用C的各种表达式。
4.熟练掌握输入、输出函数的使用。
二、实验内容和步骤
1.输入x，y，编写程序求z=x+|y|的值。
实验步骤与要求：
（1）程序中用scanf函数输入x和y的值，请分析以下两个语句
scanf（“%f%f”,x,y）;
scanf（“%f%f”,&x,&y）;
哪一个是正确的，分别运行之，分析程序运行结果。
如果scanf函数改为scanf（“%f，%f”,&x,&y）;应该怎样输入数据。
2.编写输入三角形的三边长a、b、c，求三角形面积area的程序。
实验步骤与要求：
（1）输入前要加提示语句。
（2）输出结果前要有必要的文字说明。
（3）输入一组数据3，4，5，观察运算结果。
（4）输入另外一组数据3，4，8，观察运算结果，分析这个运算结果是否有效。
三、问题讨论
上机各个环节所出现的错误及解决的办法
6、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3.2节后进行。
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，我们用图5.1所示流程图来加以描述。
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） 找出积压分支中的错误。
（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。
7、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3.3节后进行。
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。
8、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
下面是一个循环结构的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？
从实验中你得到了哪些提高嵌套循环程序效率的启示？
9、有关函数的程序设计
一、实验目的
1.理解和掌握多模块的程序设计与调试的方法。
2.掌握函数的定义和调用的方法。
3.学会使用递归方法进行程序设计。
二、实验内容和步骤
1.编写一个函数，判断一个数是不是素数。
在主函数中输入一个整数，输出是否是素数的信息。
实验步骤与要求：
（1）编写一个函数prime（n），返回给定整数n是否为素数。
（2）编写一个主函数，输入一个整数，调用
（1）中的函数，判断此整数是否为素数，并输出结果。
（3）对于属于多函数程序，可以采用每个函数分别进行编辑、编译的方法，然后再连接、运行。
如果编译有错时，可分别修改，这样便于调试。
实验2和实验3也可以使用这样的调试方法。
2.用梯形法求函数的定积分。
实验步骤与要求：
（1）编制一个函数sab（a,b,n），其功能是求函数f（x）在[a,b]上的定积分，其中n为区间[a,b]的等分数。
要求该函数在一个独立的文件中。
（2）编制一个主函数以及计算被积函数值的函数f（x），在主函数中调用
（1）中的函数计算并输出下列积分值。
要求主函数与函数f（x）在同一个文件中。
（3）编制另一个主函数以及计算被积函数值的函数f（x），在主函数中调用
（1）中的函数计算并输出下列积分值。
要求主函数与函数f（x）在同一个文件中。
说明：
用梯形法求定积分，梯形公式为
s=h[f（a）+f（b）]/2+hf（a+kh）其中，h=（b-a）/n
3.用递归方法编写程序，求n阶勒让德多项式的值，递归公式为
1（n=0）
pn（x）=x（n=1）
（（2n-1）xpn-1（x）-（n-1）pn-2（x））/n（n>1）
实验步骤与要求：
（1）根据递归公式编制计算n阶勒让德多项式的递归函数p（n,x）。
（2）编制一个主函数，由键盘输入n,x，调用
（1）中的函数计算n阶勒让德多项式的值。
（3）输入（n,x）=（4,2）运行该程序。
然后自定义几组数据再运行该程序。
程序调试说明：
多模块的调试除了可以采用前面实验中采用的各种调试方法以外，还可以采用“回声打印”的调试方法。
当函数之间要传递的数据较多时，容易出错。
这时，在有关的输入数据之后加上输出语句，以便反映数据输入的情况。
在函数之间有数据传递后，再用输出语句把传递后的数据输出，这样可以找到数据的错误处，以便分析原因，
三、问题讨论
1.小结函数的定义及调用方法。
2.小结函数中形参和实参的结合规则。
3.编写和调试包
10、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4.1节后进行。
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。
11、有关数组的程序设计
一、实验目的
掌握有关数组和字符串的程序设计方法。
二、实验内容和步骤
1已知一组数据如下：
6，3，42，23，35，71，98，67，56，38
编写程序，把它们按从小到大的次序排列起来。
程序如下：
/*EX3-1*/
#include
#defineN10
main（）
{
inta[N]={6,3,42,23,35,71,98,67,56,38};
inti,j,t;
printf（“Thearraybeforesorted:
”）;
for（i=0;iprintf（“%4d”,a[i]）;
for（i=0;i<9;i++）
{
for（j=i+1;j<10;j++）
{
if（a[i]>a[j]）
{
t=a[i];
a[i]=a[j];
a[j]=t;
}
}
}
for（i=0;iprintf（“%4d”,a[i]）;
returno;
}
2求矩阵：
123
A=
456
的转置矩阵，A矩阵的转置矩阵B是这样的矩阵，其元素bij=aji。
程序如下：
/*EX3-2*/
#include
main（）
{
inta[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}};
intb[3][2],i,j;
printf（“ArrayA:
\n”）;
for（i=0;i<=1;i++）
{
for（j=0;j<=2;j++）
printf（“%5d”,a[i][j]）;
printf（“\n”）;
}
for（i=0;i<=1;i++）
for（j=0;j<=2;j++）
b[j][i]=a[i][j];
printf（“ArrayB:
\n”）;
for（i=0;i<=2;i++）
{
for（j=0;j<=1;j++）
printf（“%5d”,b[i][j]）;
printf（“\n”）;
}
returno;
}
12、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、为一个起泡排序程序设计测试用例，并测试之。
4、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,KenThom
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