实验2 (1)参考答案.doc

实验2 用C+实现面向过程的程序设计（1）参看答案1、 完成下列实验并按照要求写出相关程序和分析(1) 阅读并上机实现课本P16 “1.44 VC+6下的C+程序实现实例”的内容，学习单文件和多文件程序的实现方法。答：(略)(2) 建立一个单文件程序，文件名为exp1_1.cpp，文件内容如下：#include using namespace std;void swap (int x,int y);int main( ) int x=10,y=20; coutBefore swap, x=x y=yendl; swap (x,y); coutAfter swap, x=x y=yendl; return 0; void swap (int x,int y) int t=x; x=y; y=t; 首先在本地盘上建立一个自己学号的目录，然后进入编程环境（本教材中默认为VC+6.0），在此编辑源文件，然后再编译、链接并运行程序，观察自己目录下生成文件夹和文件的情况，观察运行结果。l 程序编译（compile）后生成文件：.dsp文件 ：VC开发环境生成的工程文件，文本格式。.ncb文件 ：NCB是“No Compile Browser”的缩写，其中存放了供ClassView、WizardBar和Component Gallery使用的信息，由VC开发环境自动生成。无编译浏览文件。当自动完成功能出问题时可以删除此文件。编译工程后会自动生成)， .plg 文件：编译信息文件，编译时的error和warning信息文件生成文件夹debug和文件：.OBJ：由编译器或汇编工具生成的目标文件，是模块的二进制中间文件。.PCH：预编译头文件，比较大，由编译器在建立工程时自动生成，其中存放有工程中已经编译的部分代码，在以后建立工程时不再重新编译这些代码，以便加快整个编译过程的速度。.idb文件：记录了哪些文件是修改过的，需要重新编译的。（对于VC60编译的文件是VC60.IDB）.PDB：程序数据库文件，在建立工程时自动生成，其中存放程序的各种信息，用来加快调试过程的速度。记录了程序有关的一些数据和调试信息。l 程序连接（builde）后又生成文件：.ILK：连接过程中生成的一种中间文件，只供LINK工具使用。.exe：可执行程序l 运行结果为：Before swap, x=10 y=20After swap, x=10 y=20Press any key to continuel 关闭上述程序工作空间或退出VC+6.0，会生成文件：.dsw：VC开发环境生成的项目文件，用来把多个工程组织到一个项目中，文本格式。.dsp文件、.ncp文件、.opt文件更新 根据调试器的使用方法，对以上程序的运行进行单步跟踪。注意：在运行到语句swap (x,y);时使用F11键（Step Into）跟踪，观察swap函数执行的每一步各变量的变化情况；其余语句处使用F10键（Step Over）跟踪，记录实际参数x、y的内存地址&x、&y，以及x、y在调用swap函数前后的变化情况；记录形式参数x、y的内存地址&x、&y，注意与实际参数的地址是否相等，以及形式参数x、y在调用swap函数过程中的变化情况，解释实际参数未能发生交换的原因。l 实际参数x、y的地址分别为：0x0012ff44, 0x0012ff40, 运行到swap (x,y);时，形式参数x、y的地址分别为：0x0012feec, 0x0012fef0, 实参和形参的地址不同。l 实际参数x、y在调用swap函数前后的没有变化。实际参数未能发生交换的原因是swap函数的参数是“传值”，即只传递“实参值”到形式参数，交换的是形式参数的值，不会影响实际参数的值。 将上述程序代码中函数原型声明及函数定义首部的void swap (int x,int y)修改为 void swap (int &x,int &y)，再次运行程序，观察运行结果。l 修改程序后运行的结果表明实际参数的值发生了交换。 采用与第步同样的方法作单步跟踪，记录实际参数x、y的内存地址&x、&y，以及x、y在调用swap函数前后的变化情况；记录形式参数x、y的内存地址&x、&y，注意与实际参数的地址是否相等，以及形式参数x、y在调用swap函数过程中的变化情况，解释实际参数发生了交换的原因。l 修改程序后运行的结果表明实际参数的值发生了交换，这是因为swap函数的参数是“传地址”，实参的地址传递给了形参，形式参数x、y的地址：0x0012ff44, 0x0012ff40等同于实际参数的地址，所以交换形式参数的值就等同于交换了实际参数的值。 在上一步的基础上，将函数原型声明及函数定义首部的void swap (int &x,int &y)修改为 int& swap (int &x,int &y)，同时在该函数体的最后增加一条return y;语句，在主函数中将调用语句swap (x,y);修改为swap (x,y)100;，观察程序的运行结果，理解引用作为函数返回值的特殊用法。l 修改程序后运行的结果为：Before swap, x=10 y=20After swap, x=20 y=100Press any key to continue说明当引用作为函数返回值类型时，返回的是y的地址，作为地址的式子swap (x,y)可以放到赋值语句的左部，因此，语句swap (x,y)100;给y重新赋值为100，所以最后的输出结果是y的值变成了100. 再将上述代码中函数原型声明及函数定义首部的int& swap (int &x,int &y) 修改为 void swap (int *x,int *y)，同时将函数体内的第一条语句int t=x;修改为int *t=x;并将return y;从函数体内删除，主函数中的调用语句由swap (x,y)100; 修改为swap (&x,&y);，再次运行程序，观察运行结果。l 修改程序后运行的结果为：Before swap, x=10 y=20After swap, x=10 y=20Press any key to continue 采用与第步同样的方法作单步跟踪，记录实际参数x、y的内存地址&x、&y，以及x、y在调用swap函数前后的变化情况；记录形式参数x、y的内存地址值在调用swap函数过程中的变化情况，解释实际参数未发生交换的原因。l 实际参数x、y的地址分别为：0x0012ff44, 0x0012ff40, 运行到swap (x,y);时，形式参数x、y的地址分别为：0x0012feec, 0x0012fef0, 实参和形参的地址不同。l 实际参数x、y在调用swap函数前后的值没有变化。实际参数值未能发生交换的原因是swap函数体中，进行了形式参数的交换（形式参数的值是地址），没有对形参指向的地址内容进行交换，所以不会影响实际参数的值。 在上一步的基础上，不修改函数原型，仍以指针作形式参数，修改swap函数的代码，使实际参数能发生值的交换。l 修改函数原型为：void swap (int *x,int *y) int t=*x;*x=*y;*y=t;完成了实际参数值的交换。(3) 完成课本P23 example2_01.cpp程序、P27 example2_04.cpp程序 、P29 example2_05.cpp程序、P30 example2_06.cpp程序、P31 example2_07.cpp程序、P32 example2_08_1.cpp程序、P34 example2_09.cpp程序的“思考与练习”答：(略)见面向对象程序设计及C+实验指导（第2版）中相关内容2、写出下列程序的功能和运行结果（1）#include #include using namespace std;bool is_prime(int n);/函数声明void print_prime(int n, int count);/函数声明int main()int i,n,count=1;cout n; /从键盘输入一个正整数if (n 2) return -1;cout 2 ,; /输出第一个素数；for (i=3; in; i+=2)if (is_prime(i)count+;print_prime(i, count);cout endl;return 0;bool is_prime(int n)int i,j;for (i=2, j=sqrt(n); i=j; i+)if (n%i = 0) return false;return true;void print_prime(int n, int count)cout n ,;if (count % 6 = 0) cout endl;答：该程序的运行结果为：请输入一个正整数：222,3,5,7,11,13，17,19，Press any key to continue该程序的功能是输出小于给定正整数n（n2）的所有素数，以每行6个素数的格式输出。其中函数is_prime(i)的功能是判断i是否为素数，如果是，则返回TRUE，否则返回FLASE.。函数print_prime(int n, int count)的功能是输出n的值，并在count的值为6的倍数时输出换行。（2）#include #include int get_volume(int length, int width = 2, int height = 3);int main()int x = 10, y = 12, z = 15; cout The volume of box ( ; cout ) is get_volume(x, y, z) . endl; cout The volume of box ( ; cout ) is get_volume(x, y) . endl; cout The volume of box ( ; cout ) is get_volume(x) . endl; cout The volume of box ( ; cout ) is get_volume(x,7) . endl; cout The volume of box ( ; cout ) is get_volume(5,5,5) . endl; return 0;int get_volume(int length, int width, int height) coutsetw(5)length setw(5)widthsetw(5)height ; return length * width * height;答：该程序的运行结果为：The volume of box ( 10 12 15 ) is 1800.The volume of box ( 10 12 3 ) is 360.The volume of box ( 10 2 3 ) is 60.The volume of box ( 10 7 3 ) is 210.The volume of box ( 5 5 5 ) is 125.Press any key to continue该程序的功能是计算给定长、宽、高长度的箱子体积。其中计算体积的函数get_volume中的参数有默认形参值int width = 2, int height = 3（3）#include struct stu int num;char *name;char sex;float score;boy5=101,Zhou ping,M,45,102,Zhang ping,M,62.5,103,Liou fang,F,92.5,104,Cheng ling,F,87,105,Wang ming,M,58;void main()stu *ps;coutNotNamettSextScoretendl;for(ps=boy;psboy+5;ps+)coutnumtnametsextscoreendl;答：该程序的运行结果为：No Name Sex Score101 Zhou ping M 45102 Zhang ping M 62.5103 Liu fang F 92.5104 Cheng ming F 87105 Wang ming M 58Press any key to continue该程序的功能是按照水平制表的格式 使用指针调用结构体数组boy，输出5个结构体数组下标变量的内容，包含编号、姓名、性别和成绩的学生信息。3、 约瑟夫（Josephus）问题。有N个小孩围坐成一圈，从某个小孩开始顺时针报数，报到M的小孩从圈子离开，然后，从下一个小孩开始重新报数，每报到M，相应的小孩从圈子离开，最后一个离开圈子的小孩为胜者，问胜者是哪一个小孩？分析：采用一个一维数组in_circle来表示小孩围成一圈：bool in_circleN; in_circlei为true表示编号为i的小孩在圈子里。圈子中i的下一个位置j=(i+1)%N /变量num_of_children_remained表示圈中剩下的小孩数目，其初始值为N /变量count来对成功的报数进行计数/变量index表示要报数的前一个小孩的下标 找出胜者编号的程序如下：#include using namespace std;const int N=20,M=5;int main()bool in_circleN;int num_of_children_remained,index;/初始化数组in_circle。for (index=0; index 1)int count = 0;while (count M) /对成功的报数进行计数。index = (index+1)%N; /计算要报数的小孩的编号。if (in_circleindex) count+; /如果编号为index的小孩在圈子中，该报数为成功的报数。 in_circleindex = false; /小孩离开圈子。num_of_children_remained-; /圈中小孩数减1。/找最后一个小孩for (index=0; indexN; index+) if (in_circleindex) break;cout The winner is No. index .n;return 0;要求：修改这个程序，使得输出结果为每个小孩的编号和离开次序。答：约瑟夫（Josephus）问题 程序修改如下：（修改部分为红色）#include using namespace std;const int N=20,M=5;int main()bool in_circleN;int num_of_children_remained,index;/初始化数组in_circle。for (index=0; index 1)int count = 0;while (count M) /对成功