C实验指导书.docx
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C实验指导书
《C程序设计》
实验指导书
李凯编
天津理工大学
聋人工学院
二00六年二月
前言
1．实验总体目标
C程序设计是聋人工学院计算机科学与技术专业的专业基础课。
目的是使学生通过学习掌握C语言的语法规则、程序设计的基本思想和程序的三种基本结构，学会利用C语言编写出一些短小、可靠的实用程序，学会结构化程序设计，自顶向下、逐步细化、模快化的思想方法。
同时C语言又是学习C++语言的基础，为将来进一步学好C++和面向对象的程序设计打下一个良好的基础。
通过上机实验，可弥补课堂理论教学中的不足，增加学生的感性知识；掌握C语言编译系统集成环境的使用方法，学会利用集成环境下的菜单和功能键完成程序的编写、编辑、编译、调试技术和技巧；深化理论知识，使理论与实际结合起来；培养学生具有一定的设计程序的能力、利用上机的原始数据处理以获得实验结果的能力、运用文字表达技术报告的能力等。
⒉适用专业
聋人工学院计算机科学与技术专业本科学生
⒊先修课程
计算机应用基础、数字电路
⒋实验课时分配
实验项目
学时
备注
实验一：
熟悉C语言的运行环境
2
必做
实验二C语言中的各种数据运算及输入输出
6
选做
实验三编写分支结构的程序
4
必做
实验四编写循环结构的程序
4
必做
实验五复合数据类型——数组
6
必做
实验六函数
6
必做
实验七指针
6
必做
实验八结构体和共用体
4
必做
实验九文件
2
选做
⒌实验环境（对实验室、机房、服务器、打印机、投影机、网络设备等配置及数量要求）
计算机PIII500以上的计算机36台
windowsXP或windows2000以上版本的操作系统支持
Turbo2.0或WIN—TC软件或Visualc++6.0
⒍实验总体要求
上机实验一般经历上机前的准备（编程）、上机调试运行和实验后的总结三个步骤。
1．上机前的准备
根据问题，进行分析，选择适当算法并编写程序。
上机前一定要仔细检查程序（称为静态检查）直到找不到错误（包括语法和逻辑错误）。
分析可能遇到的问题及解决的对策。
准备几组测试程序的数据和预期的正确结果，以便发现程序中可能存在的错误。
上机前没有充分的准备，到上机时临时拼凑一个错误百出的程序，宝贵的上机时间白白浪费了；如果抄写或复制一个别人编写的程序，到头来自己一无所获。
2．上机输入和编辑程序，并调试运行程序
首先调用C语言集成开发环境，输入并编辑事先准备好的源程序；然后调用编译程序对源程序进行编译，查找语法错误，若存在语法错误，重新进入编辑环境，改正后再进行编译，直到通过编译，得到目标程序（扩展名为OBJ）。
下一步是调用连接程序，产生可执行程序（扩展名为EXE）。
使用预先准备的测试数据运行程序，观察是否得到预期的正确结果。
若有问题，则仔细调试，排除各种错误，直到得到正确结果。
在调试过程中，要充分利用C语言集成开发环境提供的调试手段和工具，例如单步跟踪、设置断点、监视变量值的变化等。
整个过程应自己独立完成。
不要一点小问题就找老师，学会独立思考，勤于分析，通过自己实践得到的经验用起来更加得心应手。
3．整理上机实验结果，写出实验报告
实验结束后，要整理实验结果并认真分析和总结，根据教师要求写出实验报告。
实验报告一般包括如下内容：
⑴实验内容：
实验题目与要求。
⑵算法说明：
用文字或流程图说明。
⑶程序清单：
⑷运行结果：
原始数据、相应的运行结果和必要的说明。
⑸分析与思考：
调试过程及调试中遇到的问题及解决办法；调试程序的心得与体会；其他算法的存在与实践等。
若最终未完成调试，要认真找出错误并分析原因等。
⒎本实验的重点、难点及教学方法建议
1．加深对课堂讲授内容的理解
课堂上要讲授许多关于C语言的语法规则，听起来十分枯燥无味，也不容易记住，死记硬背是不可取的。
然而要使用C语言这个工具解决实际问题，又必须掌握它。
通过多次上机练习，对于语法知识有了感性的认识，加深对它的理解，在理解的基础上就会自然而然地掌握C语言的语法规定。
对于一些内容自己认为在课堂上听懂了，但上机实践中会发现原来理解的偏差，这是由于大部分学生是初次接触程序设计，缺乏程序设计的实践所致。
学习C语言不能停留在学习它的语法规则，而是利用学到的知识编写C语言程序，解决实际问题。
即把C语言作为工具，描述解决实际问题的步骤，由计算机帮助我们解题。
只有通过上机才能检验自己是否掌握C语言、自己编写的程序是否能够正确地解题。
通过上机实验来验证自己编制的程序是否正确，恐怕是大多数同学在完成老师作业时的心态。
但是在程序设计领域里这是一定要克服的传统的、错误的想法。
因为在这种思想支配下，可能你会想办法去"掩盖"程序中的错误，而不是尽可能多地发现程序中存在的问题。
自己编好程序上机调试运行时，可能有很多你想不到的情况发生，通过解决这些问题，可以逐步提高自己对C语言的理解和程序开发能力。
2．熟悉程序开发环境、学习计算机系统的操作方法
一个C语言程序从编辑、编译、连接到运行，都要在一定的外部操作环境下才能进行。
所谓"环境"就是所用的计算机系统硬件、软件条件，只有学会使用这些环境，才能进行程序开发工作。
通过上机实验，熟练地掌握C语言开发环境，为以后真正编写计算机程序解决实际问题打下基础。
同时，在今后遇到其它开发环境时就会触类旁通，很快掌握新系统的使用。
本指导书中所采用的C语言开发环境为Borland公司的TurboC2.0集成开发环境（以下简称TC环境）。
3．学习上机调试程序
完成程序的编写，决不意味着万事大吉。
你认为万无一失的程序，实际上机运行时可能不断出现麻烦。
如编译程序检测出一大堆语法错误：
scanf（）函数的输入表中出现非地址项、某变量未进行类型定义、语句末尾缺少分号等。
有时程序本身不存在语法错误，也能够顺利运行，但是运行结果显然是错误的。
开发环境所提供的编译系统无法发现这种程序逻辑错误，只能靠自己的上机经验分析判断错误所在。
程序的调试是一个技巧性很强的工作，对于初学者来说，尽快掌握程序调试方法是非常重要的。
有时候一个消耗你几个小时时间的小小错误，调试高手一眼就看出错误所在。
经常上机的人见多识广，经验丰富，对出现的错误很快就有基本判断，通过C语言提供的调试手段逐步缩小错误点的范围，最终找到错误点和错误原因。
这样的经验和能力只有通过长期上机实践才能取得。
向别人学习调试程序的经验当然重要，但更重要的是自己上机实践，分析、总结调试程序的经验和心得。
别人告诉你一个经验，当时似乎明白，当出现错误时，由于情况千变万化，这个经验不一定用得上，或者根本没有意识到使用该经验。
只有通过自己在调试程序过程中的经历并分析总结出的经验才是自己的。
一旦遇到问题，这些经验自然涌上心头。
所以调试程序不能指望别人替代，必须自己动手。
分析问题，选择算法，编好程序，只能说完成一半工作，另一半工作就是调试程序、运行程序并得到正确结果。
目录
实验一、熟悉C语言运行环境
………………………………………………
6
实验二、C语言中的各种数据运算及输入输出
………………………………………………
10
实验三、编写分支结构的程序
………………………………………………
12
实验四、编写循环结构的程序
………………………………………………
15
实验五、复合数据类型——数组
………………………………………………
18
实验六、函数
………………………………………………
22
实验七、指针
………………………………………………
26
实验八、结构体和共用体
………………………………………………
30
实验九、文件
………………………………………………
33
实验一熟悉C语言运行环境
一、实验目的
1．了解TC环境的组成。
2．学习TC环境的使用方法。
3．了解C语言程序从编辑、编译、连接到运行并得到运行结果的过程。
二、实验类型（含验证型、设计型或综合型）
设计型
三、实验仪器
PIII500以上的计算机36台
四、实验内容和要求
1．了解TC环境的组成。
开机后进入WINDOWS系统的"资源管理器"，找到TC环境所在的文件夹。
一般情况下，TC环境都安装在名为"TC"的子目录下，具体存于硬盘的哪个分区请询问实验室管理员。
查看在TC目录下的以字母TC开头的文件，是否包括了TC.EXE、TCC.EXE、TLINK.EXE、TCCONFIG.TC等文件；查看INCLUDE、LIB两个子目录下的文件。
复习这些文件的作用。
2．进入、退出和定制TC环境。
运行TC目录下的TC.EXE文件，就可进入TC环境。
在WINDOWS环境下运行文件的方法是用鼠标双击要运行的文件名，或在桌面上双击快捷图标；在DOS环境下进入到TC子目录，用命令方式运行TC.EXE程序。
进入TC环境后屏幕上显示出TC环境的主画面。
退出TC环境，可在"FILE"菜单下选择"QIUT"菜单项，或用热键，计算机返回到操作系统的控制下。
在程序开发的过程中，有时需要返回到操作系统界面下观察程序的运行情况，但是又要保留运行的TC环境，操作方法是：
选择"File"菜单下的"OSshell"菜单项返到DOS操作系统界面，用"EXIT"命令可重新进入TC环境；用+<空格>键返到WINDOWS界面，TC环境缩小为屏幕下方任务条上的一图标，用鼠标单击该图标重新进入TC环境。
注意此时是返到操作系统，TC环境没有真正退出，如果此时再次运行TC.EXE文件，刚才是返到WINDOWS环境时，会重新打开一个TC窗口，返到DOS环境时会给出一个错误提示：
"Programtoobigtofitinmemory",这是因为DOS操作系统只管理640K的内存，放不下两个TC环境。
WINDOWS操作系统对TC环境是作为一个窗口进行管理的，因此WINDOWS窗口的一些属性也是有效的。
从TC环境返回WINDOWS系统时会出现一个快捷菜单（在任务条的TC图标上单击鼠标右键也可以出现快捷菜单），选择"属性"菜单项，屏幕出现一个名为"TC属性"的窗口，在该窗口里选择"屏幕"一页，在"用法"一项里选中"屏幕"单选钮，单击"应用"按钮，关闭"TC属性"的窗口，TC环境以WINDOWS窗口形式出现。
在窗口上方出现工具条，可以对窗口进行定制，注意"全屏幕"和"中文"两个工具钮的作用。
TC环境下的"Options"菜单下可对TC环境进行设置，初学者要了解"Directories"的作用，一般不要改变系统的其它设置。
关于"Directories"各项的作用和设置参阅本书关于TC环境的介绍，学会改变输出文件的目录。
3．运行演示程序
在TC目录下有一个名为"BGIDEMO.C"的源程序，这本是为TC图形函数提供的演示程序，运行这个演示程序。
在"File"菜单下选"Load"项，在屏幕出现的"LoadFileName"窗口里输入"BGIDEMO.C"，该程序被装入编辑窗口，按键，程序被编译、连接并运行。
注意运行此程序需要图形库文件，一般被装在TC目录下，没有这个图形库文件就不 能运行图形演示程序。
4．编写自己的第一个程序
启动C编辑环境下，输入下列程序。
main（）
{printf（"ThisisanotherCProgram\n"）；
}
然后将其以p1.c为文件名保存到d盘的cc目录中。
（若d盘中没有cc子目录，则需要自己建立）
⑴启动C编辑环境
开始→程序→MS-DOS方式，在MS-DOS方式下键入：
cd\tc\bin（Enter）
⑵在如下的提示符下，键入tc。
C:
\tc\bin>tc（Enter）
则此时C语言编辑环境已启动。
⑶按Esc键后，光标落在编辑区中，键入下面程序。
⑷程序输入完成后，利用Alt+F将File菜单的子菜单显示在屏幕上，选择Save，此时显示一个对话框，在对话框中输入：
d:
\cc\p1.c（Enter）则程序被保存。
⑸利用Alt+X退出C语言编辑环境。
⑹再次启动C语言编辑环境，键入tc（回车）。
⑺打开上面保存的程序p1.c。
同时按下Alt+F将File菜单的子菜单显示在屏幕上，选择Load，此时显示一个对话框，在对话框中输入：
d:
\cc\p1.c（回车），则此时p1.c程序被显示在程序的编辑窗口中。
⑻将上面的程序改名为pp1.c保存到d盘的cc目录中（d:
\cc）。
同时按下Alt+F将File菜单的子菜单显示在屏幕上，选择Writeto，此时显示一个重命名对话框，在对话框中输入：
d:
\cc\pp1.c（Enter），则此时pp1.c程序被保存到d盘cc子目录中，此时编辑窗口右上方的文件名为：
pp1.c。
⑼编译pp1.c程序
同时按下Alt+C，则屏幕上显示编译子菜单，当光带落到第一个子菜单项CompiletoOBJ上时按回车键，则程序编译开始，编译完成后显示编译结果，如图4所示。
⑽运行pp1.c程序
浏览完编译结果后，若程序没有错误，按键盘中的任意一个键，则回到编辑窗口，此时同时按下Alt+R，则显示编译子菜单，当光带落到第一个子菜单项Run上时按回车键，则链接、运行开始。
运行完成后，利用Run子菜单中的Userscreen命令观察运行结果。
5．按上面“输入、调试、编译、链接、执行”程序的步骤，完成下面程序的输入、编译、执行。
分析上面程序的运行结果，写出运行结果___________；并给出运行结果的说明。
6．按键盘键，激活编辑窗口，录入如下C源程序：
main（）
{printf（"ThisisaCProgram\n"）
printf（"Iamastudent\n"）；
}
按键，编译、连接、运行程序。
屏幕出现错误提示：
statementmissing；infunctionmain
通过提示，可以知道上面程序第二行的最后漏敲一个分号，改正后程序运行。
按+键观察输出结果。
按键，程序存入硬盘，文件名自定（如：
test1）。
通过资源管理器观察当前目录下名为test1的几个文件，它们的扩展名分别是什么。
改变"Options"菜单下"Directories"项下的输出文件目录，用键把程序再存一次并运行。
在新设定的输出目录下观察名为test1的文件的存储情况。
用"File"菜单下的"Writeto"项，把文件存在新设定的输出目录处，文件名仍为test1。
录入如下程序：
main（）
{printf（"ThisisanotherCProgram\n"）；
}
按键并用test1文件名保存，然后运行这个程序。
按+键，屏幕出现刚才操作过的几个文件的名字，将刚才设定目录下的test1.c装入编辑器后运行它，我们观察到输出的仍是后来键入的程序的内容。
这是因为TC编译系统在接收"RUN"命令后，对test1.c、test1.obj、test1.exe三个文件的建立时间进行比较，如果扩展名为.c的文件建立时间晚于.exe文件，它就认为源文件进行了修改，所以对源文件重新进行编译连接，如果.exe文件的时间晚于源文件的建立时间，就直接运行这个文件，不再重新编译连接。
因为我们两次输入的程序名称都是test1，新设定目录 中存放的是第一个程序的test1.c和第二个程序的test1.exe，就出现了现在的情况。
7．编写程序，实现求整数10、20和35的平均值。
实验要求
1．学习TC的基本操作，编写程序。
2．运行程序并记录运行结果。
3．写实验报告。
五、注意事项
初次上机的同学，应注意C程序的书写方式，注意运行C程序的方法。
学会自己找出错误。
实验二C语言中的各种数据运算及输入输出
一、实验目的
1．进一步熟悉TC环境的使用方法。
2．学习C语言赋值语句和基本输入输出函数的使用。
3．编写顺序结构程序并运行。
4．了解数据类型在程序设计语言中的意义。
二、实验类型（含验证型、设计型或综合型）
设计型
三、实验仪器
计算机PIII500以上36台
四、实验内容和要求
1．变量a、b中各存有一个整数，交换两数后输出。
【分析提示】设a=10，b=20，若要交换这两数，则需要借一中间变量，首先将a中的数值存入变量t中进行保存，然后将b中的数值存入a中，再将t中的数值存入b中。
写出程序代码
2．鸡兔同笼，已知鸡兔总头数为h，总脚数为f，求鸡兔各有多少只？
【分析提示】设有x只鸡，有y只兔，则有：
求出x和y的公式：
设h=16，f=40，写出程序代码
3．从键盘输入一个字符，输出这字符的ASCII码的值。
【分析提示】一个整数，只要它的值在0—255之间，也可以用字符形式输出，在输出前，系统会将该整数转换为相应的ASCII码的字符；一个字符也可以用一个整数输出，输出的整数即为这字符的ASCII码值。
根据上面的分析，自已写出程序代码。
运行时：
从键盘上输入字符：
a
输出结果为_______，此结果代表着什么含义？
4．已知直角三角形的两直角边长为a，b，求斜边长
的值，保留一位小数。
【分析提示】在这个题中计算
，要用到一个数学函数sqrt（x），这个函数在math.h头文件中。
写出程序代码。
5．编程序，输出如下图形：
**
****
******
********
6．编写程序，实现下面的输出格式和结果（表示空格）：
a=5,b=7,a-b=-2,a/b=71%
c1=COMPUTER,c2=COMP,c3=COMP
x=31.19,y=-31.2,z=31.1900
s=3.11900e+002,t=-3.12e+001
7．编写程序，输入变量x值，输出变量y的值，并分析输出结果。
⑴y=2.4*x-1/2
⑵y=x%2/5-x
⑶y=x>10&&x<100
⑷y=x>=10||x<=1
⑸y=（x-=x*10,x/=10）
要求变量x、y是float型。
8.调试下列程序，使之能正确输出3个整数之和及3个整数之积。
main（）
{inta,b,c；
printf（"Pleaseenter3numbers:
"）；
scanf（"%d,%d,%d",&a,&b,&c）；
ab=a+b；
ac=a*c；
printf（"a+b+c=%d\n",a+b+c）；
printf（"a*b*c=%d\n",a+c*b）；
}
输入：
40，50，60↙
9．运行下述程序，分析输出结果。
main（）
{inta=10；
longintb=10；
floatx=10.0；
doubley=10.0；
printf（"a=%d,b=%ld,x=%f,y=%lf\n",a,b,x,y）；
printf（"a=%ld,b=%d,x=%lf,y=%f\n",a,b,x,y）；
printf（"x=%f,x=%e,x=%g\n",x,x,x）；
}
从此题的输出结果认识各种数据类型在内存的存储方式。
实验要求
1．复习赋值语句和输入输出函数各种格式符的使用。
2．复习数据类型和运算符的有关概念。
3．编写程序，运行程序并记录运行结果。
4．写实验报告。
五、注意事项
注意每种不同数据类型的输入输出的格式符的使用
实验三编写分支结构的程序
一、实验目的
1．正确使用关系表达式和逻辑表达式表达条件。
2．学习分支语句if和switch的使用方法。
3．进一步熟悉TC集成环境的使用方法，学习TC环境提供的调试工具
二、实验类型（含验证型、设计型或综合型）
设计型
三、实验仪器
计算机PIII500以上36台
四、实验内容和要求
1．调试下列程序，使之具有如下功能：
输入a、b、c三个整数，求最小值。
写出调试过程。
main（）
{ inta,b,c;
scanf（"%d%d%d",a,b,c）；
if（（a>b）&&（a>c））
if（b printf（"min=%d\n",b）；
else
printf（"min=%d\n",c）；
if（（a printf（"min=%d\n",a）；
}
程序中包含有一些错误，按下述步骤进行调试。
⑴设置观测变量。
按键，屏幕弹出"Addwatch"窗口，在窗口中可输入要观察的变量或表达式，此处输入a，重复以上操作并分别输入b、c，在屏幕下方的"message"窗口显示变量名a、b、c，且变量名的后面有提示，如a的后面是undefinedsymbol'a'，这是因为程序没有运行，变量没有登记，所以TC环境不知道a是什么。
⑵单步执行程序。
按键，屏幕上半部"Edit"窗口中的程序第一行程序的文字背景色变为兰色，表示此语句将被执行。
连续按键，兰色条一句句下移。
⑶通过单步执行发现程序中的错误。
当单步执行到scanf（）函数一句时，屏幕自动切换到DOS窗口，等待用户的输入，假定我们输入"123"，变量a、b、c接受后应在屏幕信息窗口显示出来，但是此时我们看到的却不是我们输入的数据。
这时我们就要检查程序。
发现在调用scanf（）函数中变量名前面没有取地址运算符"&"。
我们输入的数据没有正确存入到变量中。
经改正后再单步运行，变量a、b、c的值被正确输入。
继续单步执行，程序正确找到最小值并输出。
⑷通过充分测试发现程序中的错误。
虽然程序可以运行，并不能说程序就是正确的，因为编译系统检查程序没有语法错误就可运行了，但是编译系统不能发现程序中的逻辑错误。
一个程序必须通过严格的测
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