C语言程序设计实验指导书—tc版 ( 1 )

实验一 C 语言程序的编辑和运行 一 实验目的 1 熟悉 C 语言的系统环境 学习编辑运行 C 语言程序的基本方法 2 进一步认识程序的两种错误类型对程序结果的影响 加深对程序测试重要性的认识 3 认识 C 语言程序的结构特点 学习程序的基本编写方法 二 实验内容 1 Turbo C 2 0 集成环境的使用 使用 Turbo C 2 0 集成环境 编辑运行实现乘法 运算的程序 乘法运算的源程序如下 include stdio h main int a b a 251 使 a 具有值 251 b 8 使 b 具有值 8 printf d n a b 计算并输出表达式 a b 2 标识符和程序的逻辑错误 修改上面的程序 观察运行结果 将程序中的表达式 a b 的 a 改为 A 然后运行程序 将程序中的表达式 a b 修改为 a b 然后运行程序 3 编辑并运行能够对任意两个整数进行乘法运算的程序 下面是源程序清单 include stdio h main int a b printf Input a b 在屏幕显示提示信息 Input a b scanf d d 该语句的作用是实现数据的键盘输入 printf a b d n a b 输出乘法运算的结果 三 实验指导 1 Turbo C 2 0 集成环境的使用 在主教材的第1 单元 我们介绍了使用 TC2 0 上机实现一个 C 语言程序的一般步骤 按照所述步 骤 操作如下 启动TC 2 0 使用 File New 命令或直接使用 Edit 命令 使 TC 2 0 进入编辑状态 录入编辑上面的 源程序 源程序录入完毕后 使用 Comple Compile to OBJ 对源程序进行编译 如果源程序存在 语法错误 这时编译系统会把程序中的错误指示出来 发现错误后 需要立即修改源程序 然后重新编译 编译无误后 使用 Comple Link EXE file 连接目标代码 生成可执行文件 这个文件将 由运行命令 Run 运行 上面的 两个步骤 也可以使用 Comple Build all 或 F9 功能键一步完成 连接完成后 使用 Run 命令 或者使用 Ctrl F9 组合键运行程序 程序运行过程瞬间结束 要察看程序运行结果 需要切换到运行屏幕 用组合健 Alt F5 实现 按 Alt F5 后 将看到屏幕显示如下结果 2008 按任意键 屏幕返回程序状态 对一个未经编译和连接的源程序 TC2 0 也可以直接运行它 因此 运行一个 C 语言程序时 编译和连接的操作步骤可以省略 即编辑好一个源程序后 直接使用 Run 命令运行它 此时 并非编译 连接过程不存在了 而是 Run 命令运行程序时 因找不到当前程序的可执行文件 而自动启动编译命 令和连接命令 只有当编译 连接正常进行后 程序才会被运行 因此 上面的过程可以简化为两个操作 步骤 启动TC2 0 录入编辑源程序 按 Ctrl F9 组合键运行程序 特别提示 保存源程序是一个重要的操作环节 在编辑源程序的过程中或源程序编辑完成后 及时保存源程序是十分必要的 但初学 者往往忽视这一环节 操作步骤如下 按 F2 功能键 出现图 1 1 所示屏幕 白色背景窗口显示了系统为当前程序设定的默认存储 位置 D TC 该存储位置因系统而异 可以改变 和默认文件名 NONAME C 图 1 1 修改文件名窗口 输入新的文件名 为了操作方便 可以使用默认存储位置 指定文件名为mult c 操作时只需将NONAME C 改写为 mult c 后回车确认即可 使用Windows 的记事本程序提高源程序编辑效率 尤其是编辑较大的程序时 这种方法更有效 下面是Windows 的记事本程序和 TC2 0 相结合 编辑运行以上乘法程序的步骤 启动Windows 的记事本程序 录入编辑乘法源程序 保存程序 如图1 2 所示 选择合适的存储位置 如上面使用的 TC2 0 的默认程序目录 D TC 输入指定的文件名 如 mult c 选择保存类型为 所有文件 图 1 2 记事本程序文件存盘窗口 激活TC2 0 按 F3 功能键 屏幕窗口如图 1 3 所示 在 Load File Name 框中键入步骤 使用的文件名 mult c 回车确认后将源程序调入 TC2 0 系统 然后按组合键 Ctrl F9 运行程序 图 1 3 文件装载窗口 2 标识符和程序的逻辑错误 第一项内容用于验证C 语言中标识符的特性 当用 A 取代 a 后 程序将不能运行 说明作 为标识符 A 和 a 是不等价的 请读者自己进行类似的替换 然后察看程序的运行结果 如 将程序中的 printf 改 为 PRINTF 然后运行程序看结果 第二项实验内容说明了程序的逻辑错误情况 若把 a b 误写为 a b 程序会顺利编 译运行 但显然不是乘法运算的结果 3 编辑并运行能够对任意两个整数进行乘法运算的程序 编辑该程序前 首先使用 File New 命令使 TC2 0 进入新程序编辑状态 然后编辑运行该程 序 程序运行后 屏幕将显示下面的提示信息 Input a b 此时 应从键盘输入两个整数数据 然后回车确认 下面是一个输入实例 20 35 下面是程序的输出结果 a b 700 特别提示 程序的输入数据往往有格式规定 只有按照正确的格式输入数据 一个正确的程序才 会得到正确的结果 运行上面的程序时 输入的两个数据必须以 分隔 否则将得不到正确的结果 这是程 序要求的数据输入格式 请读者再次运行程序 对输入的两个数据以空格分隔 察看执行结果 例如 Input a b 20 35 再次运行程序 然后输入两个很大的整数 察看运行结果 例如 Input a b 20000 35000 显然 上面两次运行的结果都是不正确的 这说明 既没有语法错误 也没有逻辑错 误的程序 运行后也会得不到正确的结果 第一种情况出错 是因为输入数据时数据之间 的分隔形式不符合程序的要求 第二种情况 输入数据的格式没有问题 但输入的数据超 出了程序能够允许的整数范围 这项实验内容提醒读者 在上机实现一个C 语言程序时 各种错误的情况都可能出现 即便 是一个看上去很好的程序 仍然会有许多需要改进之处 从算法的角度理解 就是任何算法 都可能存在 进一步完善的空间 四 思考题 1 选择一种较熟悉的 C 语言环境 编辑运行主教材 1 3 节的自然数累加程序 2 进一步熟悉 TC2 0 集成环境的功能 实验二实验二 顺序结构程序设计顺序结构程序设计 一 实验目的 1 掌握 printf scanf putchar getchar 等基本输出 输 入函数的格式及其主要用法 2 熟练掌握顺序结构的程序设计 二 实验内容 1 基本输入输出函数的用法 编辑运行下面的程序 并根据执行结 果分析程序中各个语句的作用 include main int a b float d e char c1 c2 double f g long m n unsigned int p q a 61 b 62 c1 a c2 b d 5 67 e 6 78 f 1234 56789 g 0 123456789 m 50000 n 60000 p 32768 q 40000 printf a d b d nc1 c c2 c n a b c1 c2 printf d 6 2f e 6 2f n d e printf f 15 6f g 15 10f n f g printf m ld n ld np u q u n m n p q 2 顺序结构程序设计 已知圆柱体横截面圆半径 r 圆柱高 h 编写程序 计算圆周长 l 圆面积 s 和圆柱体体积 v 并输出计算结果 编写一个程序 根据本金 a 存款年数 n 和年利率 p 计算到 期利息 计算公式如下 到期利息公式为 a 1 p n a ab 的计算公式为 exp b ln a 三 实验指导 1 基本输入输出函数的用法 运行所给出的源程序 对照结果分析各语句的作用 将程序中的第二 第三个 printf 语句修改为如下形式 然后运 行程序 察看结果 printf d 6 2f e 6 2f n d e printf f 15 6f g 15 10f n f g 将上述两个 printf 语句进一步修改为如下形式 然后运行程序 察看结果 printf d 6 2f te 6 2f n d e printf f 15 6f tg 15 10f n f g 将程序的第 10 15 行修改为如下语句 a 61 b 62 c1 a c2 b f 1234 56789 g 0 123456789 d f e g p a m 50000 q b n 60000 运行程序 并分析结果 修改 中的程序 不使用赋值语句 而用下面的 scanf 语句为 a b c1 c2 d e 输入数据 scanf d d c c f f 请按照程序原来中的数据 选用正确的数据输入格式 为上述 变量提供数据 使用如下数据输入格式 为什么得不到正确的结果 输入数据 61 62 a b 5 67 6 78 进一步修改 中使用的程序 使 f 和 g 的值用 scanf 函数输入 进一步修改上面的程序 使其他所有变量的值都改用 scanf 函数输入 参考程序 include void main int a b float d e char c1 c2 double f g long m n unsigned int p q printf Input a b c1 c2 d scanf d d c c f f printf Input f g scanf lf lf printf Input m n p q scanf ld ld u u printf a d b d nc1 c c2 c n a b c1 c2 printf d 6 2f e 6 2f n d e printf f 15 6f g 15 10f n f g printf m ld n ld np u q u n m n p q 数据输入格式 Input a b c1 c2 d 61 62ab5 67 6 78 Input f g 1234 567890 0 1234567890 Input m n p q 50000 60000 32678 40000 修改 中的程序 使 c1 c2 的数据用 getchar 函数输入 用 putchar 函数输出 可按照如下方法修改程序 将程序中的 scanf d d c c f f 语 句用以下四个语句替换 scanf d d c1 getchar c2 getchar scanf f f 使用与 相同的数据输入格式输入数据 请分析 使用如下格式为 a b c1 c2 输入数据时会出现什么 结果 运行程序验证 所分析的结论 输入数据格式 61 62 a b 2 顺序结构程序设计 参考程序 计算圆周长 面积及圆柱体体积的程序 include define PI 3 14159 main float r h l s v printf r h scanf f f l 2 PI r s PI r r v s h printf L f tS f tV f n l s v 程序调试时要注意如下几点 输入数据的格式要与程序中要求的格式一致 如上述程序要用 分隔数据 根据程序运行情况 调整输入 输出数据的格式 使数据的输 入输出格式更符合使用习惯 运行程序 输入负数数据 察看程序的执行结果 参考程序 计算存款利息的程序 include include main int n float a p acc printf a n p scanf f d f acc a exp n log 1 0 p a printf Accrual 10 2f n acc 四 思考题 1 在 基本输入输出函数的用法 内容 中 e 和 g 都是用 t 进行格式控制 但为什么没有显示在同一列的位置上 2 改进实验内容 2 的参考程序 使得输入负数时不进行计算 并 且显示相应的提示信息 实验三 选择结构程序设计实验三 选择结构程序设计 一 实验目的 1 学会使用逻辑表达式表示条件的方法 2 掌握 if 语句三种形式的用法 3 掌握 switch 语句的用法 4 学会设计有实际价值的分支结构程序 二 实验内容 1 简单 if 语句的用法 编写调试程序 从键盘输入一个任意大小的实 数 x 如果 x 满足如下条件 则输出 x 及其绝对值 输出 x 的条件 29 5 x 29 5 2 if else 语句的用法 修改上面的程序 使得 x 满足 29 5 x 29 5 时输出 x 及其 绝对值 否则只输出 x 3 if else if 语句的用法 编写一个能够进行加减法运算的程序 要 求 从键盘任意输入两个实数 然后输入一个运算符 当运算符为 时对两个数进行加法运算 为 时对两个数进行减法运算 其他符 号时 只显示输入的符号不进行运算 4 switch 语句的应用 编写计算器程序 要求从键盘任意输入两个数 值 然后输入一个四则运算符 自动完成运算后输出结果 三 实验指导 1 简单 if 语句的用法 编程分析 正确表示条件 将数学不等式 29 5 x 29 5 表示为如下逻辑表达式 x 29 5 else printf x f n x 程序调试 输入数据时 除考虑上面指出的三种情况的数据外 输入一个字符数据 观察会是什么结果 3 if else if 语句的用法 参考程序 include math h include stdio h void main float x y char op printf x y scanf f f getchar printf operator scanf c if op printf f f f n x y x y else if op printf f f f n x y x y else printf operator c n op 程序调试 运行程序时 应考虑如下问题 参考程序中的 getchar 语句的作用是什么 去掉该语句后 再运行程序 观察并分析运行的结果 输入数据时必须要考虑到题目要求的三种情况 4 switch 语句的应用 编程分析 四则运算共有加 减 乘 除 四种运算 要 做出判断需使用 switch 语句 对上面的程序进行适当修改可得到本程序 当输入符号为四则运算符之外的符号时 不进行任何运算 但应给出 相应的提示信息 当使用提示信息是 switch 语句应含有 default 子句 参考程序 include stdio h void main float x y char op printf 请输入运算数 两个运算数之间以 分隔 scanf f f printf 请输入运算符 getchar op getchar switch op case printf f f f n x y x y break case printf f f f n x y x y break case printf f f f n x y x y break case printf f f f n x y x y break default printf 运算符输入不正确 n 程序调试 参考程序中使用了中文提示信息 如果使用的 C 语言系统不支持汉 字 应将这些提示信息换用英文信息 调试程序时 及非四则运算符的情况都应予以调试 四 思考题 1 在输入数值数据时 有时错误地输入了字符 导致程序运行后出现 不正常的结果 请读者考虑 如何改进程序 使得发生这种错误输入时能检查出来 2 改进学生成绩分等程序 使得输入成绩数据时能正确处理如下情况 实验考核成绩输入了小写字母 实验考核成绩输入了等级以外的字符 实验三 分支循环结构程序设计实验三 分支循环结构程序设计 一 实验目的 1 通过本实验 加深对循环控制结构有关概念的理解 2 熟练掌握 while do while 和 for 三种循环控制语句的特点 掌握循环 结构程序设计和调试方法 3 掌握二重循环结构程序的设计方法 二 实验内容 1 用 while 循环实现数据统计问题 数据统计问题 从键盘输入一批任意数量的整数 统计其中不大于 100 的 非负数数值的个数 2 编写并调试程序 使用 do while 循环控制语句实现上面的数据统计问 题 调试数据仍参照上面给出的几种情况设计使用 3 编写并调试程序 使用 for 循环控制语句实现上面的数据统计问题 4 阶乘累加问题 编写程序 求 1 2 3 n 的值 习题 5 9 三 实验指导 1 用 while 循环实现数据统计问题 编程分析 由于输入数据个数是不确定的 因此每次执行程序时 循环次数都是不 确定的 在进行程序设计时 确定循环控制的方法是本实验的一个关键 问题 循环控制条件可以有多种确定方法 使用一个负数作为数据输入结束标志 输入一个数据后通过进行询问的方式决定是否继续输入下一个数据 参考程序 l参考程序一 使用负数作为数据输入结束标志的程序 include stdio h void main int m counter 0 while 1 printf 请输入一个整数 scanf d if m 0 break if m 0 printf 继续输入下一个数据 Y N ask getchar getchar if ask y printf n printf 符合要求的整数个数为 d n counter 程序调试 这里只对 参考程序一 的调试数据进行设计 该程序输入数据时 应 考虑多种数据组合 对每一组数据察看并分析结果 例如 输入的一组数据之间全部以空格分隔 只有最后一个数为负数 以回 车键结束 如 16 35 7 10 输入的一组数据之间全部以空格分隔 在负数之后又有正数数据 最 后一个数不为负数 以回车键结束 如 16 35 7 10 96 17 输入的一组数据之间全部以空格分隔 输入数据中有多个负数 以回 车键结束 如 16 35 7 10 96 17 87 7 输入的数据中有大于 100 的整数 如 16 35 7 10 96 117 87 267 66 数据之间既用空格分隔 也用回车键分隔 如 76 35 376 22 717 96 67 96 17 87 719 66 98 2 16 31 每输入一个数据后均按回车键 输入的第一个数据即为负数 在输入的数据中使用数值很大的整数 如 17 66778 98765 17 899 109 87 在上面的 参考程序一 中 使用了常数 1 作为循环控制的条件 这是常用的循环控制方式 请修改上面的程序 不使用常数循环条件 仍然使用 while 语句实现数据统计问题 2 编写并调试程序 使用 do while 循环控制语句实现数据统计问题 参考程序 使用负数作为数据输入结束标志的程序 include stdio h void main int m counter 0 do printf 请输入一个整数 scanf d if m 0 break if m 100 counter printf n while 1 printf 符合要求的整数个数为 d n counter 调试指导 调试数据仍参照上面给出的几种情况设计使用 3 编写并调试程序 使用 for 循环控制语句实现上面的数据统计问题 参考程序 用 for 循环控制语句实现的数据统计问题程序 include stdio h void main int m counter for counter 0 1 printf 请输入一个整数 scanf d if m 0 break if m 100 counter printf n printf 符合要求的整数个数为 d n counter 注意 for 循环控制语句的一般格式通常有三个表达式 本参考程序中使用的 for 循环控制语句在格式上只有两个表达式 请读者注意学习这种用法 请修改程序 使用完整格式的 for 循环控制语句实现上面的数据统计 问题 4 阶乘累加问题 编程分析 本实验内容是求解阶乘问题 求 n 用一个循环即可实现 求 1 2 3 n 的值即为求 1 需要在求 n 程序之外增加一个 外重循环 参考程序 求 1 2 3 n 程序 include stdio h void main long int s 1 t int i j n printf n scanf d for i 2 i n i for t 1 j 1 j i j t j s t printf s ld n s 程序调试 输入一个不大的正整数 分析程序执行结果 输入一个零或者负数 分析程序执行结果 输入一个很大的正整数 分析程序执行结果 当程序结果不符合要求时 修改程序 直到对任何输入数据都能输出 正确的执行结果 或者给出一个明确的提示信息 例如 当输入数据非 法时 给出一个恰当的提示信息 四 思考题 1 完善实验内容 1 的 数据统计问题 程序 使得对于任何数值 都能 进行正常的数据统计 2 用一个单循环程序实现实验内容 4 的阶乘累加问题 3 修改实验内容 4 的程序 实现对任意多个整数求阶乘的累加和 实验四 数组程序设计实验四 数组程序设计 一 实验目的 1 了解数组的特点 掌握一维数组的定义 初始化及其使用方法 2 掌握字符串的输入输出方法 熟悉常用的字符串操作函数 3 掌握二维数组的定义 初始化及其使用方法 4 巩固 数组基础 教学单元的知识 二 实验内容 1 求最大值问题 任意定义一个一维数组 并为其初始化 然后将最大 值找出来 并指明它是数组的第几个元素 2 数据分类问题 向一维数组输入 20 个整数 并把所有的负数存储在数 组的前部 其他数据存储在负数的后面 3 字母统计问题 输入一个长度小于 80 的字符串 统计其中字母的个数 4 奇偶数问题 设有一维整型数组共有 20 个元素 且偶数与奇数各占一 半 将该数组变换为 2 10 的二维数组且偶数和奇数各成一行 5 鞍点问题 在二维数组中 若某一位置上的元素在该行中最大 而在 该列中最小 则该元素即为该二维数组的一个鞍点 要求从键盘输入一 个二维数组 当鞍点存在时 把鞍点找出来 三 实验指导 1 求最大值问题 编程分析 假设首元素为最大值元素 用 max 标识 将其余元素依次与 max 比较 并将大值保存在 max 中 将大值元素下 标保存在 m 中 输出 max 和 m 参考程序 求最大值问题程序 include stdio h define N 10 void main int a N 20 9 10 16 9 18 96 7 11 33 int i max a 0 m 0 for i 1 i N i if max a i max a i m i printf max d 为第 d 个元素 n max m 1 2 数据分类问题 编程分析 定义一个长度为 20 的一维数组 a 用键盘向一维数组输入 20 个整数 并依次输出这 20 个数据 对数据分类 分类的方法有多种 可以再定义一个长度是 20 的一维 数组 b 依次对 a 进行扫描 将负数在 b 中由前到后存储 将其他数据在 b 中由后向前存储 最终 b 存储的是分类后的数据 输出分类后的数据 参考程序 数据分类问题程序 include stdio h define N 20 void main int a N b N i j 0 k N 1 printf 请输入数据 n for i 0 i N i scanf d for i 0 i N i printf d a i if a i 0 b j a i 将负数放在 b 的前部 else b k a i 将其他数放在 b 的后部 printf n for i 0 i a i printf Total d n counter 程序调试 运行程序 输入一个长度不足 80 的字符串 察看并分析程序运行结果 运行程序 输入一个长度恰好是 80 的字符串 察看并分析程序运行结果 运行程序 输入一个长度超过 80 的字符串 察看并分析程序运行结果 运行程序 输入一个全是字母的字符串 察看并分析程序运行结果 运行程序 输入一个没有字母的字符串 察看并分析程序运行结果 运行程序 只输入一个回车符 察看并分析程序运行结果 运行程序 输入你认为最有特点的一个字符串 察看并分析程序运 行结果 4 奇偶数问题 编程分析 分别定义一维数组 a 和二维数组 b 设偶数存储在二维数组 b 的 0 行 奇数存储在二维数组 b 的 1 行 则对 一维数组 a 进行一次遍历后 即可实现在二维数组 b 中按偶数和奇数的分 行存储 参考程序 二维数组问题程序 include stdio h void main int a 20 b 2 10 int i j col1 0 col2 0 printf 请输入数据 n for i 0 i 20 i scanf d for i 0 i 20 i f a i 2 0 b 0 col1 a i 偶数存储在 b 0 数组 else b 1 col2 a i 奇数存储在 b 1 数组 for i 0 i 2 i for j 0 j 10 j printf 6d b i j printf n 程序调试 输入一组数据 其中偶数个数与奇数个数相等 察看并分析程序的 运行结果 输入一组数据 其中偶数个数与奇数个数不相等 看程序能否正常运 行 并对运行 结果进行分析 调试完善程序 使得对任何输入数据 程序都能正常运行 或者给出 一个正确的执行结果 或者给出一个恰当的提示信息 5 鞍点问题 编程分析 对二维数组按行处理 对每一行首先找出它的最大值元素 然后看它在该列上是否为最小 值 若是 则找到一个鞍点 找到鞍点后输出元素值 及其所在的行列值 参考程序 鞍点问题程序 include stdio h define M 3 define N 4 void main int a M N i j k printf 请输入二维数组的数据 n for i 0 i M i for j 0 j N j scanf d for i 0 i M i k 0 for j 1 ja i k k j for j 0 j M j if a j k c 以下是计算任意三角形面积的函数 float area float a float b float c float s area s s a b c 2 0 area s sqrt s s a s b s c return area s 程序调试 三角形面积函数 area 不能单独调试 需要通过主函数调用来进行 调试 输入边长数据时 应考虑多种情况 如 负数值 零值 构不成三 角形的数值等 2 菜单程序 编程分析 在主程序中生成菜单 并提供数值输入和函数调用功能 分别设计显示 void main int op 以下代码生成菜单 printf n printf n Menu section printf n 1 Design printf n 2 Design printf n 3 Exit printf n printf nPlease enter selection scanf d if op 1 design1 else if op 2 design2 以下是显示 char str 31 for i 1 i 10 i puts str return 以下是显示 图案的函数 void design2 int i j for i 1 i 10 i for j 1 j i j putchar for j 1 j 30 j putchar printf n return 程序调试 为提高程序的调试效率 在设计使用菜单程序之前 首先调试两个 图案显示函数 在调试菜单程序时 可以使用简单的空函数 即函数体只包含一个 return 语 句的函数 四 思考题 1 修改猴子吃桃问题的程序 把每一天开始时的桃子数都显示出来 2 在本实验的菜单程序中再增加一些菜单项 需要调用的用户函数名 及其功能自己确定 实验六 指针程序设计实验六 指针程序设计 一 实验目的 1 掌握指针和指针变量的概念 2 掌握简单指针变量的定义和基本使用方法 3 熟悉指针和一维数组的关系 掌握指向一维数组的指针变量的定义方 法 熟练使用指针变量访问一维数组元素 4 了解指针和二维数组的关系 掌握用指针表示二维数组元素的方法 5 了解指针与字符串的关系 能熟练使用指针处理字符串 二 实验内容 1 用指针访问简单变量 从键盘输入三个整数 要求设三个指针变量 p1 p2 p3 使 p1 指向三个数的最大者 p2 指向次大者 p3 指向最小者 然后按由小到大的顺序输出这三个数 2 用指针法在一维有序数组中插入数据 如下是具有 10 整数的升序数 列 存储在一维数组中 要求在其中插入任意一个整数后数列仍然有序 数列 10 20 30 40 50 60 70 80 90 99 3 用指针实现选择法排序程序 输入 20 个整数 并用指针实现选择法 升序排序 三 实验指导 1 用指针访问简单变量 编程分析 定义指向整型变量的指针变量 然后通过 指针变量 的形式即可访 问相应的简单变量 参考程序 用指针访问简单变量的程序 include stdio h void main int a b c temp int p1 p2 p3 printf 请输