C语言程序设计实验教程.pdf

工业和信息化高等教育“十三五”规划建设教材 语言程序设计实验教程 主 编 黄复贤 副主编 刘春英 黄玉文 Publishing House of Electronics Industry 北京BEIJINGC 内 容 简 介本书是C 语言程序设计教程配套实验教材，进一步具体化各章实验教学内容。本书以程序阅读、调试、设计为顺序，体现“CDIO 做中学”工程教育思想，在阅读程序中由浅入深、逐步扩展；在调试程序中巩固知识、掌握技能；在设计程序中发现、解决问题。全书贯穿趣味程序及课程设计案例，有利于激发学生学习兴趣，发挥学生学习的主观能动性。未经许可，不得以任何方式复制或抄袭本书之部分或全部内容。版权所有，侵权必究。图书在版编目(CIP)数据C 语言程序设计实验教程/黄复贤主编.北京:电子工业出版社,2018.8 ISBN 978-7-121-34860-0 .C.黄.C 语言程序设计高等学校教材.TP312 中国版本图书馆 CIP 数据核字(2018)第 183787 号 策划编辑：张琳岚责任编辑：郝国栋 印 刷：装 订：出版发行：电子工业出版社 北京市海淀区万寿路 173 信箱 邮编 100036 开 本：7871092 1/16 印张：8.75 字数：202 千字版 次：2018 年 8 月第 1 版印 次：2018 年 8 月第 1 次印刷定 价：20.80 元凡所购买电子工业出版社图书有缺损问题，请向购买书店调换。若书店售缺，请与本社发行部联系，联系及邮购电话：（010）88254888，88258888。质量投诉请发邮件至 ，盗版侵权举报请发邮件至 。本书咨询联系方式：（0532）67772605，邮箱：。III 目 录 CONTENTS 第 1 章 C 程序初步 1.1 相关基础知识 /1 1.1.1 程序 /1 1.1.2 集成开发环境 /1 1.1.3 Visual C+6.0 /2 1.2 实验内容 /2 1.2.1 建立及运行第一个 C 程序 /2 1.2.2 建立自己的 C 程序 /4 1.2.3 建立 C+源程序 /5 1.3 程序体验 /6 第 2 章 C 语言的数据 2.1 程序理解 /8 2.2 程序调试 /11 2.3 程序设计 /13 第 3 章 运算符和表达式 3.1 程序理解 /14 3.2 程序调试 /18 3.3 程序设计 /19 第 4 章 顺序结构程序设计 4.1 程序理解 /20 4.2 程序调试 /23 4.3 程序设计 /24 4.4 课程设计 /25 第 5 章 选择结构程序设计 5.1 程序理解 /26 5.2 程序调试 /29 5.3 程序设计 /32 5.4 课程设计 /33 第 6 章 循环结构程序设计 6.1 程序理解 /34 6.2 程序调试 /38 6.3 程序设计 /40 6.4 课程设计 /42 第 7 章 循环结构程序应用 7.1 程序理解 /43 7.2 程序调试 /45 7.3 程序设计 /48 第 8 章 模块化程序设计 8.1 程序理解 /50 IV 8.2 程序调试 /53 8.3 程序设计 /55 8.4 课程设计 /56 第 9 章 变量的存储属性和预编译命令 9.1 程序理解 /57 9.2 程序调试 /59 第 10 章 数组 10.1 程序理解 /64 10.2 程序调试 /66 10.3 程序设计 /69 第 11 章 二维数组和字符数组 11.1 程序理解 /71 11.2 程序调试 /75 11.3 程序设计 /78 11.4 课程设计 /79 第 12 章 数组趣味程序 12.1 大整数运算 /80 12.2 扫雷游戏程序 /83 12.3 用JavaScript 编写扫雷游戏 /86 第 13 章 指针 13.1 程序理解 /92 13.2 程序调试 /94 13.3 程序设计 /96 第 14 章 指针与数组 14.1 程序理解 /97 14.2 程序调试 /101 14.3 程序设计 /104 14.4 课程设计 /105 第 15 章 结构体与共用体 15.1 程序理解 /106 15.2 程序调试 /110 15.3 程序设计 /111 15.4 课程设计 /112 第 16 章 链表 16.1 程序理解 /113 16.2 程序调试 /115 16.3 程序设计 /116 第 17 章 文件 17.1 程序理解 /117 17.2 程序调试 /119 17.3 程序设计 /121 第 18 章 课程设计案例 18.1 扑克牌游戏 /122 18.1.1 概要设计 /122 18.1.2 递增式开发与重构 /124 18.1.3 测试驱动 /125 18.2 源程序及说明 /126 18.3 课程设计任务 /135 18.3.1 任务 1 /135 18.3.2 任务 2 /135 第 章 C程序初步 通过实验，初步理解 C 程序的构成，熟悉实验环境，掌握简单程序的编制、调试过程，通过验证小程序的运行，激发程序设计的兴趣。1.1 相关基础知识 1.1.1 程序 计算机是一种按程序自动进行信息处理的通用工具。现代计算机的工作原理都是基于冯诺依曼的存储程序控制原理，按照存放在存储器中的程序自动进行工作。程序是用计算机语言对解决问题的算法的描述。计算机语言分为机器语言、汇编语言、高级语言三类。计算机语言处理程序有汇编程序、解释程序、编译程序。编译程序是一种翻译程序，它把用高级程序设计语言编写的源程序翻译成等价的计算机汇编语言或机器语言的目标程序。它以高级程序设计语言编写的源程序作为输入，而以汇编语言或机器语言表示的目标程序作为输出。源程序是一种文本类型的文件，可以用各种编辑软件生成。C 语言源程序就是用 C 语言元素构成的一个文本文件。可执行文件中的内容是由源程序中所写的代码和数据定义转换而来的，可执行文件可以加载到内存中，并由操作系统加载程序执行，它可以是“.exe”文件、“.com”文件等。要生成一个可执行文件，一般用编译器将源程序编译为 obj 文件，再用链接器将 obj 文件链接成 exe 文件，用不同程序设计语言的开发程序的过程都差不多。1.1.2 集成开发环境 较早期程序设计的各个阶段都要用不同的软件来进行处理，如先用字处理软件编辑源程序，然后用链接程序进行函数、模块连接，再用编译程序进行编译，开发者必须在几种软件间来回切换操作。现在的编程开发软件将编辑、编译、调试等功能集成在一个窗口环境中，这样就大大方便了用户。集成开发环境(IDE，Integrated Development Environment)是一种提供程序开发环境的应用程序，一般包括代码编辑器、编译器、调试器和图形用户界面工具。它集成了代码编写功能、分析功能、编译功能、调试功能等。所有具备这一特性的软件或者软件套(组)都可以称1 C 语言程序设计实验教程 2 为集成开发环境。如微软的 Visual Studio 系列，Borland 的 C+Builder、Delphi 系列等。这类程序可以独立运行，也可以和其他程序并用。可视化编程(也称为可视化程序设计)：以“所见即所得”的编程思想为原则，力图实现编程工作的可视化，即随时可以看到结果，程序与结果的调整同步。可视化编程是与传统的编程方式相比而言的，这里的“可视”，指的是设计界面时，不需要自己编程，仅通过直观的操作方式即可完成，它是目前最好的 Windows 应用程序开发工具。可视化编程语言的特点主要表现在两个方面：一是基于面向对象的思想，引入了类的概念和事件驱动；二是基于面向过程的思想。程序开发过程一般遵循以下步骤：先进行界面的设计绘制工作，再基于事件编写程序代码，以响应鼠标、键盘的各种动作。1.1.3 Visual C+6.0 Visual C+6.0，简称 VC 或者 VC6.0，是微软推出的一款 C+编译器，是将“高级语言”翻译为“机器语言(低级语言)”的程序。Visual C+是一个功能强大的可视化软件开发工具。自 1993 年 Microsoft 公司推出 Visual C+1.0 后，随着其新版本的不断问世，Visual C+已成为专业程序员进行软件开发的首选工具。虽然微软公司后来推出了 Visual C+.NET(Visual C+7.0)，但它的应用有很大的局限性，只适用于 Windows 2000、Windows XP 和 Windows NT4.0。所以在实际中，更多的还是以 Visual C+6.0 为开发平台。Visual C+6.0 由 Microsoft 开发，它不仅是一个 C+编译器，而且是一个基于 Windows操作系统的可视化集成开发环境。Visual C+6.0 由许多组件组成，包括编辑器、调试器以及程序向导 App Wizard、类向导 Class Wizard 等开发工具。这些组件通过一个名为 Developer Studio 的组件集成为和谐的开发环境。1.2 实 验 内 容 1.2.1 建立及运行第一个 C 程序 1.建立源程序 进入 Visual C+主窗口(简称为 VC 环境)，如图 1.1 所示。图 1.1 Visual C+主窗口 图 1.2“新建”对话框 第 1 章 C 程序初步 3 执行“文件”“新建”菜单命令，打开“新建”对话框，如图 1.2 所示。选择“文件”选项卡，单击“C+Source File”选项，在“文件名”文本框内输入文件名，如“ex11.c”，单击按钮，进入编辑窗口，如图 1.3 所示。图 1.3 编辑窗口和信息窗口 对于已建立并保存好的 C 程序文件，在包含它的文件夹内双击其文件图标也能启动 VC，并自动打开此 C 文件。2.调试、运行程序 执行“组建”“编译exl1.c”菜单命令，根据提示建立工作项目工作区及保存源文件，如果没有错误，在图 1.3 下面的信息窗口中将显示“ex11.obj-0 error(s),0 warning(s)”，表示编译通过。单击工具栏上的快捷按钮“！”，运行程序，即可得图 1.4 所示的结果。图 1.4 运行结果 其中 Press any key to continue 是 Visual C+系统添加。如果输入的源程序有错误，将通不过编译，在信息窗口中会显示类似 ex11.obj-1 error(s),0 warning(s)的信息，这时进入信息窗口，滚动显示窗口中的内容，可以看到指出在某行发生什么错误的提示，如图 1.5 所示。其中的 ex11.c(3)：warning C4013:printf undefined;assuming extern returning int C 语言程序设计实验教程 4 表示警告信息，不影响生成目标程序和可执行程序，但是有可能影响程序运行结果，对本程序而言，这个提示表示，应在程序首行输入“#include”。而 ex11.c(4):error C2065:kk:undeclared identifier 的错误提示，则表示在程序中出现了未定义的标识符 kk，去掉它后即可。图 1.5 调试信息 如果已完成了对一个程序的操作，执行“文件”“关闭”菜单命令，即可结束对该程序的操作。1.2.2 建立自己的 C 程序 参照上述步骤建立一个 C 程序文件，并把源文件放在自己定义的文件夹内，编辑、调试、运行后，观察自定义文件夹内的变化。要点提示：使用“资源管理器”窗口或“我的电脑”窗口建立自己的文件夹，在图 1.2 所示的“新建”对话框中，把文件的保存位置设置为自己的文件夹。把相应的文件放在自己的文件夹内，可以方便文件的保存及管理，以备后用。另外，一般机房都安装了还原保护系统，自己的文件放在自己的文件夹内，可以防止意外丢失。用“记事本”程序打开自己文件夹内的 C 语言源程序，理解文本文件的概念。在 Debug 文件夹内运行可执行文件，查资料学习 DOS 环境下运行程序的知识，了解DOS 操作系统下相关知识。源程序一定要在英文状态下输入，即字符和标点符号都要在半角