C程序设计谭浩强版实验指导书.doc

C程序设计谭浩强版实验指导书592020年4月19日文档仅供参考C+程序设计实 验 教 学 指 导 书课程编号：？撰写人：朱世华审核人：前言程序设计是一门实践性很强的课程，经过实验能够巩固和加强课堂教学内容，提高学生实际工作能力和动手能力，并为后续课程和从事实践技术工作奠定重要的基础。因此，学生在进行理论知识学习的同时，必须十分重视实践环节-上机。上机实验时应该一人一组，独立上机。在上机过程中出现的问题，一般应自己独立处理，学生应在实验前将教师指定的题目编好程序，然后上机输入和调试。上机前应事先作好准备工作，以提高上机实验的效率，准备工作至少应包括：（1） 复习和掌握与本实验有关的教学内容。（2） 准备好上机所需的程序。（3） 对运行中可能出现的问题应事先做出估计；对程序中有疑问的地方，应做上记号，以便上机时给予注意。（4） 准备好调试和运行时所需的数据。实验设备与环境：1、硬件配置Pentium以上PC兼容机或品牌机，配有彩色显示器、鼠标、键盘，内存不小于32MB，硬盘自由空间不少于60MB。推荐配置为内存256MB（或以上），硬盘自由空间1GB以上。2、软件配置操作系统：Windows XP，Windows 以上版本开发环境：Microsoft Visual C+ 以上版本。目录实验一 Visual C+ 的基本用法1实验二 数据类型、运算符和表示式4实验三 三种基本结构的实现17实验四 三种基本结构的实现29实验六 指 针13实验七 函数14实验八 结构和联合17实验九 类与对象20实验十 综合实验23实验一 Visual C+ 的基本用法一、实验目的 1 熟悉Visual C+ 集成开发环境的基本命令和功能键。2 学习完整的C+ 程序开发过程。3 理解简单的C+ 程序结构。 二、实验内容与步骤本次实验将学习有关Visual C+ 开发环境的一些知识，并尝试实现一个简单的DOS程序和Windows程序。经过本次实验，能够了解用Visual C+ 开发应用程序的全过程。1、熟悉Visual C+ 开发环境我们选择Visual C+那一项就能够了。下图是VS 打开后的画面，当然可能你的界面跟我的不一样，没关系，那只是设置问题。菜单栏我们常见的是File，View和Debug菜单下的菜单项。工具栏各项其实在菜单栏都有与它们对应的菜单项，功能是一样的。左侧面板能够放多个视图，我这里放了解决方案浏览器、类视图和资源视图，解决方案浏览器中我们能够看到所有头文件和源文件构成的树，头文件就是.h后缀的文件，源文件就是.cpp后缀的文件，类视图中显示了每个工程的每个类，也是树状结构，在解决方案浏览器或类视图中双击每一项，中间区域都会打开相应的文件或者到类的位置。资源视图中显示了界面工程中使用的一些界面资源。中间区域默认是打开start page，打开一个工程后我们在左侧面板上双击某项时，中间区域会出现相应的界面。右侧面板上有个Toolbox，是在界面工程中用来往界面资源模板上添加控件的，里面包含了各种控件，直接拖到模板上就行了。底侧还有几个标签，其中一个是output，这是输出视图，用来输出程序运行信息和我们程序中写的一些调试信息，还有一个Find Result视图，用来显示我们搜索任何字母或单词的结果。 File-New-Project项能够创立一个工程，也能够在start page中点击New Project.，然后出现的New Project窗口中有多个工程类型能够选择， Win32 Console Application是Win32控制台程序，MFC Application是MFC应用程序，能够建立以开发界面程序，Win32 Project是Win32程序，Empty Project是空程序，MFC DLL用来建立生成动态链接库的工程，其它的不常见就不介绍了。我们要建立一个没有应用程序界面的只有Dos命令行界面的工程就选Win32 Console Application项，我们学习C+基础知识用这个就能够了。它跟Win32 Project的区别是，它的入口是main函数，而Win32 Project的入口是WinMain函数。 File-Open-Project/Solution能够打开以前建立的工程或者解决方案，一个解决方案中能够包含多个工程，你能够把它理解为多个有关系或者没关系的工程的集合，有时把多个工程放到一个解决方案里调试起来很方便。在View下的菜单项我们就能够控制它。View-Solution Explorer能够打开或关闭解决方案浏览器视图，View-Class View用来控制类视图的显示，View-Resource View控制资源视图的显示，当然只有界面工程的资源视图中才会有内容。View-Output和View-FindResults等项大家应该也知道它们的含义了吧。 Debug-Start Debugging（快捷键是F5）用来开始调试，Debug-Toggle Breadpoint（快捷键是F9）用来设置断点，设置断点后然后开始调试，程序运行到断点时会停下来，我们用鼠标放到断点处的各个变量上时能够看到当时这些变量的值。Debug-Start Without Debugging表示不调试直接运行，也就是到断点处也不会停止运行。Debug-Step Into（快捷键是F11）用来单步执行，遇到子函数就进入而且继续单步执行；Debug-Step Over（快捷键是F10）也是单步执行，但在单步执行时，在函数内遇到子函数时不会进入子函数内单步执行，而是将子函数整个执行完而跳到下一步，也就是把子函数整个作为一步。 工具栏上有个下拉列表框，它包含有Debug、Release和Configuration Manager，选择Debug时为调试模式，生成的可执行程序中包含调试信息，我们能够调试并清楚的看到变量值，选择Release时生成的可执行程序中不含调试信息，在设置断点后看到的变量值可能不准确。 msdn帮助能够点Help-View Help（快捷键是F1），也能够点开始-Microsoft Visual Studio -Microsoft Visual Studio Documentation打开。2、控制台应用程序的建立用Appwizard建立一个控制台应用程序，在显示器上输出“Hello，World！”。（1）创立项目（project）首先创立一个项目，用来管理用户的应用程序。创立项目的步骤为： 启动visual Studio 。 从主菜单中选择菜单项“File” “New”，打开“New”对话框。 选择“Projects”标签，从项目列表中单击“Win32 Console Application”选项。在“project name”编辑框中键入项目的名字，如“hello”，系统将自动为用户的项目分配一个默认的目录。也能够在“Location”编辑框中重新输入项目存放路径。单击“OK”按钮继续。（2）编辑源程序在项目中添加一个文件： 从主菜单中选择菜单项“File”“New”，打开“New”对话框。 在“New”对话框中选择“File”标签，单击“+ Source File”选项，建立源文件（扩展名为.cpp）。选中“Add to Project”复选框。在右边的“Filename”编辑框中为文件指定一个名字，如“Hello”，系统将自动加上后缀“.cpp”。这时在编辑窗口将自动打开一个新的空白文件，在文件中输入源程序。本例中输入以下内容：include void main()couthello,world!endl;仔细检查输入的内容，确保内容正确。（3）保存源文件单击工具栏中的“save”图标，或选择菜单项“File”“Save”保存源文件。（4）编译源文件选择菜单项“Build”“Compile Hello.cpp”来编译源文件，如果输入的内容没有错误，那么，在屏幕下方的输出窗口将会显示：hello.obj-0 error(s),0 warning(s)如果在编译时得到错误或警告，则表明源文件出现错误，检查源文件，改正错误后再编译，直至无误。（5）链接程序选择菜单项“Build”“Build Hello.exe”链接程序，如果链接过程中没有错误，则在输出窗口会显示：hello.exe-0 error(s),0 warning(s)如果有错误，应改正，然后重复（4）、（5），直至无误。（6）运行程序选择菜单项“Build”“Execute Hello.exe”运行程序，将显示一个类似于DOS的窗口，在窗口中第一行输出 “hello,world!”，第二行输出“Press any key to continue”，提示用户按任意键回到开发环境。3、编写一个简单的C+ 程序要求：输入圆的半径，计算圆的周长和面积。步骤：（1） 按照上面的步骤创立一个项目，名字为“Circle”。（2） 在项目中增加一个文件，命名为“Circle.cpp”。（3） 在文件中输入源程序如下：#includeconst double PI = 3.14159; / 定义符号常量void main( )double radius; / 定义半径double perimeter, area ; / 定义周长和面积coutradius;perimeter=2*PI*radius; / 计算周长area=PI*radius*radius; / 计算面积cout圆的周长为:perimeter;coutn圆的面积为:areaendl;（4） 编译、链接程序，直到没有错误。（5） 运行程序，输入测试数据，测试程序的功能。测试数据：输入：5输出：圆的周长为: 31.4159圆的面积为: 78.5397输入：7输出：圆的周长为: 43.9823圆的面积为: 153.938思考问题：（1） 程序中为什么要包含头文件iostream.h？（2） 建立控制台应用程序的一般步骤是怎样的？实验二 数据类型、运算符和表示式一、实验目的1 掌握Visual C+ 基本数据类型的字节宽度和范围表示，熟悉如何定义一个整型、字符型和实型变量，以及对它们赋值的方法。2 掌握不同类型数据之间赋值的规律。3 学会使用C+的有关算术运算符，以及包含这些运算符的表示式，特别是自增（+）和自减（）运算符的使用。4 进一步熟悉C+程序的编辑、编译、连接和运行的过程。二、实验内容与步骤1、基本数据类型的长度编写一个程序，输出基本数据类型char、short、int、long、float、double和指针类型void*、char*、short*、int*、long*、float*、double*的数据类型的长度。要求：弄清所使用的系统上运行的C+编译器中每个基本数据类型的长度。提示：利用运算符sizeof(数据类型名)来得到各个数据类型的长度。思考问题：为什么所有的指针长度都一样？2、整型、字符型变量的定义及赋值（1） 输入并调试运行下面的程序#include void main( ) char c1, c2; c1=a; c2=b; coutc1setw(5)c2endl; 运行此程序，写出执行结果。 在此基础上增加一个语句： cout(int)c1setw(5)(int)c2endl;再运行，并观察结果。 将第1行改为； int c1, c2;再运行，并观察结果。 将第2、3行改为：c1= a; /不用单撇号c2= b; 再使之运行，分析其运行结果。 将第2、3行改为：c1=”a”; / 用双撇号c2=”b”;再使之运行，分析其运行结果。 将第2、3行改为：c1=300; /用大于127的整数c2=400;再使之运行，分析其运行结果。（2） 输入并调试运行下面的程序#includevoid main( ) char c1=a, c2=b, c3=c, c4=101, c5= 116; cout c1c2”t”c3”t”c1c2c3endl; cout”tb”c4c5endl;要求：在实验前先分析程序，写出应得结果，实验时将二者对照。（3） 输入并调试运行下面的程序includevoid main( ) int x, y, m, n; x = 8; y = 10; m = +x; n = y+; coutxsetw(5)ysetw(5)msetw(5)nendl; 运行程序，注意x、y、m、n各变量的值。 将第4、5行改为： m = x+; n = +y;再运行。 将程序改为：#includevoid main( ) int x，y; x = 8; y = 10; coutx+setw(5)+yendl; 在的基础上，将cout语句改为：cout+xsetw(5)+yendl; 再将cout语句改为：coutxsetw(5)ysetw(5)x+setwy+endl; 将程序改为：#includevoid main ( ) int x, y, m=0, n=0; x = 8; y = 10; m += x+: n -= -y; coutxsetw(5)ysetw(5)msetw(5)nendl;写出程序的执行结果。实验三 三种基本结构的实现1一、实验目的1、 学会正确使用逻辑运算符和逻辑表示式。2、 熟练掌握if语句和switch语句。3、 学习调试程序。二、实验内容与步骤 1、已知三个数a、b、c，找出最大值放于max中。（1） 输入并调试运行下面的程序：#includevoid main()int a,b,c,max; /定义四个整型变量cinabc;if(a= b)max = a; /a=belsemax = b; /amax)max = c; /c是最大值coutmax=maxendl;（2） 若输入下列数据，分析程序的执行顺序并写出运行结果。 1 2 3 2 1 3 3 2 1 3 1 2 3 3 2 2 1 22、输入某学生的成绩，经处理后给出学生的等级，等级分类如下：90分以上（包括90）：A80至90（包括80）：B70至80（包括70）：C60至70（包括60）D60分以下：E输入以下程序并调试运行。#includevoid main()float score;char grade;cout score;if ( score 100 )coutinput error!endl;elseswitch ( int（score）/10 )case 10:case 9: grade = A;break;case 8: grade = B;break;case 7: grade = C;break;case 6: grade = D;break;default: grade = E;coutthe student scort: grade endl;输入测试数据，调试程序并写出结果。测试数据要覆盖所有路径，注意临界值，例如此题中的100分、60分、0分以及小于0和大于100的数据。3、有一函数： x ( x1 ) y = 2x-1 ( 1x10 ) 3x-11 ( x10 )用cin语句输入x的值，求y值。运行程序，输入x的值（分别为x1、1x10、x10三种情况），检查输出的y值是否正确。思考问题：（1） if语句和switch语句适合于什么情况？（2） 能否用switch语句完成对输入值的判断？实验四 三种基本结构的实现2一、实验目的1、学会正确使用逻辑运算符和逻辑表示式。2、理解并掌握程序的循环结构。3、熟练掌握用while语句、dowhile语句和for语句实现循环的方法。4、 掌握在程序设计中用循环的方法实现一些常见算法（如穷举、迭代、递推等）。5、 进一步学习调试程序。二、实验内容与步骤1、打印500以内的“水仙花数”。“水仙花数”是一个3位数，其各位数立方和等于该数本身。输入以下程序并调试运行#include void main() int i, j, k, n; for ( n = 100; n=500; n+ ) i = n/100; j = n/10-i*10; k = n%10; if ( n=i*i*i+j*j*j+k*k*k) coutnendl; 2、一个数如果恰好等于它的因子之和，这个数就称为完数。求500之内的所有完数。输入以下程序并调试程序。#include void main() int n, s, j;for ( n=1; n=500; n+ ) s=0; for ( j=1; jn; j+) if ( n%j=0 ) s=s+j; if ( s=n ) coutsendl; 3、任给一个的正整数，要求：（1） 求出它是几位数。（2） 按逆序打印出各位数字。例如原数为321，应输出123。（3） 除此之外，程序还应当对不合法的输入作必要的处理。例如：输入负数。 提示：利用 %、/ 运算符，循环迭代。4、编写一个程序，循环从标准输入读入某雇员的工作时间（以小时计）和每小时的工资数，计算并输出她的工资。若雇员月工作小时超过40小时，则超过部分按原工资的1.5倍的加班工资来计算。若雇员月工作小时超过50小时，则超过50的部分按原工资的3倍的加班工资来计算。而40到50小时的工资仍按照原工资的1.5倍的加班工资来计算。要求：（1）分别用三种循环（for、while、do-while）完成程序要求。（2）要求有输入提示和输出提示，如要输入雇员的工作时间和每小时的工资值时，能够提示： “请输入雇员的工作时间和小时工资：”输出时，提示： “雇员工资为：”（3）循环在用户输入的工作时间为0时结束。测试数据：输入：30 4输出：120输入：45 4.5输出：213.75输入：60 5输出：425输入：0 0程序结束思考问题：（1） 三种循环语句都适合于什么情况？如果已经知道要计算的雇员的数目（如10个），用哪种循环更方便？（2） while、dowhile的区别？实验五 数 组一、实验目的1、 掌握一维数组和二维数组的定义、赋值和输入输出的方法。2、 掌握字符数组和字符串函数的使用。3、 掌握与数组有关的算法（特别是排序算法和查找算法）。二、实验内容与步骤1、输入一串字符，计算其中*字符的个数。输入以下程序并调试运行。 #include void main( ) char c30; int i , sum=0; cinsetw(30)c; for ( i=0; ci!=0; i+ ) if (ci = *) sum=sum + 1; cout c endl; cout “*字符的个数为:” sum high时，返回查找失败信息 /表空，查找失败（3）low=high，mid=（low+high）/2； /取中间 若kxelemmid，low=mid+1；转（2） /查找在右半区进行 若kx=elemmid，返回数据元素在表中位置 /查找成功测试数据：例如，有序表20，25，30，36，42，48，55，61，69，72，83，97程序先输出： 请输入一个整数：用户输入： 72程序则应输出： 数据72在有序表中的位置下标是10。用户输入： 35程序则应输出： 在有序表中无此数！5、将两个字符串链接起来。要求：不使用strcat函数。提示：定义两个字符型数组，找到第一个串的最后一个字符位置，将第二个串的字符依次放入。注意串的结束标志“0”。6、找出一个二维数组的“鞍点”，即该位置上的元素在该行上最大，在该列上最小。也可能没有鞍点。提示：用cin语句从键盘输入数组各个元素的值，检查结果是否正确。题目并未指定二维数组的行数和列数，程序应能处理任意行数和列数的数组。因此，从理论上来说，应当准备许多种不同行数和列数的数组数据，但这样的工作量太大，一般来说不需要这样做，只需要准备典型的数据即可。如果已指定了数组的行数和列数，能够在程序中对数组元素赋初值，而不必用cin语句。请同学们修改程序以实现之。测试数据：（至少应当准备两组测试数据）（1）二维数组有鞍点 9 80 205 40 90 -60 96 1 210 -3 101 89（2）二维数组没有鞍点 9 80 105 40 90 -60 196 1 210 -3 101 89实验六 指 针 一、实验目的1、 掌握指针的概念，会定义和使用指针变量。2、 能正确使用数组的指针和指向数组的指针变量。3、 能正确使用字符串的指针和指向字符串的指针变量。4、 了解二级指针的概念及其使用方法。二、实验内容与步骤1、输入两个整数，按由大到小的顺序输出。输入以下程序并调试运行。#includevoid main() int a, b;int * p=&a, *q=&b, *t;coutab;if ( ab ) t=p; p=q; q=t; coutasetw(5)bendl;cout*psetw(5)*qendl;输入测试数据，分析运行结果。2、将若干字符串按英文字典由小到大排序。提示：利用字符指针数组存放若干字符串，字符串的比较和交换。3、有n个人围成一圈，从第一个人开始报数（从1到3），凡报到3的人退出圈子，问最后留下的是原来第几号的那位。4、编写程序，当输入整数112（月份号）时，输出该月的英文名称，输入其它整数时结束程序。例如，输入“4”，则应输出“April”。输入“0”，则退出程序，要求使用指针数组处理。5、使用动态内存分配技术设计一个计算学生平均成绩的程序，学生个数和课程门数是任意的，使用二维数组，程序按平均成绩从大到小输出每个学生的成绩。实验七 函数一、实验目的1、掌握函数的定义和调用方法。2、掌握函数实参与形参的对应关系以及C+的三种函数参数传递机制。3、掌握函数嵌套调用和递归调用的方法。4、掌握全局变量和局部变量、动态变量和静态变量的概念和使用方法。二、实验内容与步骤1、写一个判断素数的函数，在主函数中输入一个整数，输出是否是素数的信息。输入以下程序并调试运行。#include#include#includeint prime(int number) int flag=1, n; for ( n=2; n= int(sqrt(number) & flag = 1; n+)if (number%n =0)flag = 0;return flag;void main ( ) int number; coutnumber; if (prime(number) coutnumber是素数.endl; else coutnumber不是素数.endl;判断素数的算法，在以前学习循环的时候已经学过了，在这里只是把这个算法用函数的形式表示出来 。这里要注意函数的定义 声明的方法和格式。 2、分析程序的运行结果输入下列程序，运行它，分析得到的结果。#includeint n=0;int func( int x=10 );void main()int a, b;a=5;b=func(a);cout”nlocal a=”aendl”local b=”bendl”global n=”nendl;a+;b=func(a);cout”nlocal a=”aendl”local b=”bendl”global n=”nendl;func();int func( int x )int a=1;static int b=10;a+;b+;x+;n+;cout”nlocal a=”aendl”local b=”bendl”parameter x=”x=1而且n=r;（4） 注意整数能存放的数据范围有限，如何解决？提示：（1） 能够用double数据类型来存放函数的计算结果。（2） 递归结束条件：如果r=0，则C(n,r)=1;如果r=1, 则C(n,r)=n。 测试数据：输入：5 3输出：10输入：10 20输出：Iput Invalid1输入：50 3输出：1.#IND输入：0 0Iput Invalid1程序结束思考问题：（1） 对各种数据类型的字长是否有了新的认识？（2） 递归函数的书写要点是什么？（3） 递归和非递归函数各有哪些好处？5、 求两个整数的最大公约数和最小公倍数，用一个函数求最大公约数，用另一个函数求最小公倍数。（提示：能够用下面的方法求：一、利用辗除法或其它方法求得最大公约数； 二、 最小公倍数等于两数之积除以最大公约数。) 要求： 两个整数在主函数中输入，并传送给函数1，求出的最大公约数返回主函数，然后再和两个整数一起作为实参传递给函数2，以求出最小公倍数，再返回到主函数输出最大公约数和最小公倍数。实验八 结构和联合一、实验目的1、 掌握结构体类型变量的定义和使用。2、 掌握结构数组的概念和使用。3、 掌握链表的概念，初步学会对链表进行操作。4、 掌握联合体的概念与应用。二、试验内容与步骤1、输入和运行以下程序。#includeunion data short int s2;float a;int b;char c4;u;void main()cinu.s0u.s1;couts0=u.s0 s1=u.s1endla=u.a b=u.bendlc0=u.c0 c1=u.c1endlc2=u.c2 c3=u.c3u.b；输入60000给b,分析运行结果。2、打印学生成绩单，内容包括学号、姓名、三门课（数学MT、英语EN、计算机COMPU）的成绩。计算每个学生三门课程的总分SUM和平均分AVER。若三门课成绩都在90分以上者，输出“Y”；否则输出“N”，并打印学生成绩单，格式如下：NUM NAME MTENCOMP SUMAVER=909501 Liufan 95 9896.5289.596.5Y9502 Zhanghua 95 82 86.5263.587.8333N9503 Liming 68 89 8524280.6667N输入以下程序并调试运行。#include struct studentint num;char name15;float score3;float sum;float aver;char ch;void main()student stu3;int i,j;for ( i=0; i stui.num;cin stui.name;for ( j=0; j stui.scorej; for ( i