《程序设计》实验讲义(1)

信息学院

本科教学实验讲义（实验）课程名称程序设计

贵州财经学院教务处制表

程序设计实验教学讲义

英文名称：The Programming of C

适用对象：计科专业、软件工程专业

学时学分：共64学时，实验16学时，3学分。

一、实验的目的

本课程是学生进行程序设计的入门课，它是学生今后从事计算机程序设计的基础，也是学习计算机其它专业课程（如数据结构，软件工程、面向对象的程序设计、编译原理等）的基础，C程序设计课程是一门实践性很强的课程，需要同学们认真而扎实地练习，按时完成作业。通过实验，使学生掌握C语言的基本语法、基本操作、程序设计的基本概念与编程技术，并能运用所学知识解决实际问题，为以后学习面向对象的程序设计及其它专业课程打下扎实的基础。

二、实验开设对象

本实验开设对象计科、软件工程专业本科学生，实验为必修内容。

四、指导教师要求

本实验课程教学配1名教师担任实验指导教师，实验室人员配合指导。指导教师应在实验前阐述实验目的、基本方法、基本技术、实验要求等，指导学生在规定的时间内完成相关课程实验。

五、实验设备配置

每人配置1台电脑，安装有VC++ 6.0系统和其他相关组件，要求具有上网条件。

六、考核与报告

1、实验完成后，学生实验过程简要写到实验报告中，并完成心得体会和问题，符合实验教学的要求，并得到指导教师的认可。

2、指导教师对每份实验报告进行审阅。

实验一C语言程序初步（必做）

一、实验题目

C程序的运行环境和编辑程序的方法

二、实验课时

课内2课时

三、实验目的

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一章后进行。

四、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。

五、实验内容和要求

1、熟悉上机环境及常用命令；

2、编写输出”Hello World”的第一个程序；

3、验证两个数比较大小程序；

4、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)

int p

p=x+y

printf(“The product is :”,p)

请调试上述程序；

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？

实验二数据类型、运算符和表达式（必做）一、实验题目

数据类型、运算符和表达式

二、实验课时

课内2课时

三、实验目的

1、了解Ｃ语言中数据类型的意义。

2、理解常用运行符的意义。

3、掌握Ｃ语言表达式的运行规则。

四、实验步骤

1、完成实验内容

2、如何正确地选用数据类型？

3、分析总结运算符的优先级。

五、实验内容和要求

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()

{

int x,y,a;

scanf(“%x,%y,&x,&y);

a=(x+y)/2;

pr intf(“The average is :”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：

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。

3、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。

4、编写一个程序，测试常用的十个运算符的优先顺序。（选作）

实验三输入与输出（选做）

一、实验题目

输入、输出及顺序结构程序设计

二、实验课时

课内2课时

三、实验目的

1、掌握Ｃ语言程序输入、输出的方法和格式。

2、理解程序的顺序结构

四、实验步骤

1、完成实验内容

2、总结在printf函数中可以使用的各种格式指定符，并给出样例。

3、总结在printf函数中可以使用的各转义字符及其功能。

五、实验内容和要求

１、输入并编辑下面的程序

main()

{

int a,b;

float c,d;

long e,f;

unsigned int u,v;

char c1,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,c 1=’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。

实验四分支程序设计（选做）

一、实验题目

选择语句的演练

二、实验课时

课内2课时

三、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。

四、实验步骤

1、完成实验内容；

2、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。

五、实验内容和要求

1、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，我们用下图所示流程图来加以描述。

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、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。

选做题目

1、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、请设计测试数据对自己的程序进行测试：

实验五循环结构程序设计（必做）

一、实验题目

循环结构程序设计

二、实验课时

课内2课时

三、实验目的

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、掌握如何正确地控制计数型循环结构的次数

4、了解对计数型循环结构进行测试的基本方法

5、了解在嵌套循环结构中，提高程序效率的方法

四、实验步骤

1、完成试验内容

2、总结测试条件循环结构的一般方法

3、如何测试计数型循环结构的控制表达式中的错误？

4、从实验中你得到了哪些提高嵌套循环程序效率的启示？

五、实验内容和要求

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()

{

double e=1.0,x=1.0,y,detax；

int i=1;

printf(“\n please input enter a error:”);

scanf(“%lf”,&detax);

y=1/x;

while(y>=detax)

{

x=x*i;

y=1/x;

e=e+y;

++i;

}

printf(“%12.10lf”,e);

}

（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。

选作：

2、有1、2、

3、4个数字，能组成多少个互不相同且无重复数字的三位数？都是多少？设计程序实现并调试。

3、用100元兑换成20、5、2、1元的零钞，共有多少种兑换方法，要求每种至少有1种，要求输出计算的次数。

选作题目：猴子吃桃问题：猴子第一天摘下若干个桃子，当即吃了一半，还不瘾，又多吃了一个,第二天早上又将剩下的桃子吃掉一半，又多吃了一个。以后每天早上都吃了前一天剩下的一半零一个。到第10天早上想再吃时，见只剩下一个桃子了。求第一天共摘了多少。

实验六文件（必做）

一、实验题目

文件

二、实验课时

课内2课时

三、实验目的

１、文件和文件指针的概念以及文件的定义方法。

２、了解文件打开和关闭的概念及方法。

３、掌握有关文件的函数。

四、实验步骤

完成试验内容

五、实验内容和要求

１、编写程序，要求从键盘输入一个字符串，然后将其以文件形式存到磁盘上。磁盘文件名为file1.dat。

２、从磁盘文件file1.dat读入一行字符，将其中所有小写字母改为大写字母，然后输出到磁盘文件file2.dat中。

３、已有两个文本文件，今要求编程序从这两个文件中读出各行字符，逐个比较这两个文件中相应的行和列上的字符，如果遇到互不相同的字符，输出它是第几行第几列的字符。

实验七数组（必做）

一、实验题目

数组

二、实验课时

课内2课时

三、实验目的

1、掌握数组定义的规则。

2、掌握C语言数组的基本用法。

四、实验步骤

1、完成试验内容

2、通过实验，分析定义与引用数组的区别。

五、实验内容和要求

1、编写程序，测试下列数组的定义方式是否正确(1)

main()

{

int n;

scanf(“%d”,&n);

int a[n];

……

}

(2)

main()

{

const int n=10;

int a[n];

}

(3)

#include #define M 10 main()

{

int a[M];

}

(4)

main()

{

int a[2+2*4];

}

(5)

#include #define M 2

#define N 8 main()

{

int a[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( )

{ int num[5]={1,2,3,4,5};

inti i;

for(i=0;i<=5;i++)

printf(“%d”,num[i]);

}

3.从键盘输入一字符串，然后按逆序存放并输出。

4、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储的。

选做：

1、为一个起泡排序程序设计测试用例，并测试之。

2、写一个程序,使用一维数组计算并输出杨辉三角形前面的n行。

实验八函数及递归程序设计（必做）

一、实验题目

函数及递归程序设计

二、实验课时

课内2课时

三、实验目的

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。

四、实验步骤

1、完成试验内容

2、针对以上实验内容写出相应的参数传递过程并分析结果。

3、讨论参数的传递的几种形式。

五、实验内容和要求

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));

int sum(a,b)

{

int a,b;

return(a+b);

}

}

2、编写并调试一个求n！（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。

3、使用递归和递推公式分别计算Fabonacci数列，分别两种方式求10，20，30，40，

50……递增测试直到计算时间超过3分钟，比较两种方法的运算时间并分析原因。

实验九指针（选做）一、实验题目

指针

二、实验课时

课内2课时

三、实验目的

1.熟悉指针的正确用法。

四、实验步骤

1、完成试验内容；

2、讨论数组与指针的联系。

五、实验内容和要求

1、指出下面程序错误的原因。

main( )

{

int x=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：

请调试下面的程序，使其有如上执行结果。#include

main ()

{

char s*;

char c;

printf(“which style you want to ：ln”)；printf(“capital ( c ) or uncapital(a)：”)；c=getchar()；

if(c=’c’)strcpy(s,”COMPUTER”);

else strcpy(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”;