华中科技大学C语言实验与专业课程设计上机实验报告汇总.docx

华中科技大学C语言试验和课程设计试验汇报计算机科学和技术学院指导老师：目录1 表示式和标准输入输出试验 32 步骤控制试验 113 函数程序和结构试验 204 编译预处理试验 285 数组试验 356 指针试验 427 结构和联合试验 528 文件试验 611 表示式和标准输入和输出试验1.1 试验目标(1) 熟练掌握多种运算符运算功效，操作数类型，运算结果类型及运算过程中类型转换，关键是C语言特有运算符，比如位运算符，问号运算符，逗号运算符等；熟记运算符优先级和结合性。（2）掌握scanf 和printf 函数使用方法。（3）掌握简单C程序（次序结构程序）编写方法。1.2 试验内容及结果1.2.1. 源程序改错下面给出了一个简单C语言程序例程，用来完成以下工作：（1）输入华氏温度f，将它转换成摄氏温度C后输出；（2）输入圆半径值，计算并输出圆面积；（3）输入短整数、，将高字节作为结果低字节，高字节作为结果高字节，拼成一个新整数，然后输出；在这个例子程序中存在若干语法和逻辑错误。要求参考2.1.3和2.1.4步骤对下面程序进行调试修改，使之能够正确完成指定任务。程序代码：#include#define PI 3.14159;voidmain( void ) int f ; short p, k ; double c , r , s ;/* for task 1 */ printf(“Input Fahrenheit:” ) ; scanf(“%d”, f ) ; c = 5/9*(f-32) ; printf( “ n %d (F) = %.2f (C)nn ”, f, c ) ;/* for task 2 */printf(input the radius r:);scanf(%f, &r);s = PI * r * r;printf(nThe acreage is %.2fnn,&s);/* for task 3 */printf(input hex int k, p :);scanf(%x %x, &k, &p );newint = (p&0xff00)|(k&0xff00)8;printf(new int = %xnn,newint);【分析及更正】本程序共存在9处错误，分析以下：（1）#define PI 3.14159；错误原因：宏定义在预处理时会将后续程序中标示符展开为对应全部字符串，而PI不需要分号。更正：去掉其后分号（2）voidmain(void) 错误原因：函数返回值和函数名之间应加空格，C90标准提议main函数应返回一个int作为状态值更正：int main(void) （3）short p,k;错误原因：后续用到了newint变量但并未申明更正：short p,k,newint;（4）scanf(“%d”, f );错误原因：应该把要读入变量地址传输给scanf才能正确写入更正：scanf(%d,&f);（5）c = 5/9*(f-32) ;错误原因：5和9是整型常数，相除会截断小数部分，应该将其中任意一个输表示为或转换为浮点数类型更正：c = 5.0/9*(f-32);（6）scanf(%f, &r);错误原因：double类型对应占位符是%lf更正：scanf(%lf,&r);（7）printf(nThe acreage is %.2fnn,&s);错误原因：要输出s值应该将s作为参数传输给printf，不应传输其地址更正：printf(nThe acreage is %.2fnn,s);（8）scanf(%x %x, &k, &p ); printf(new int = %xnn,newint);错误原因：k,p为short类型，对应十六进制占位符应为%hx更正：scanf(%hx %hx,&k,&p); printf(new int = %hxnn,newint);（9）newint = (p&0xff00)|(k&0xff00)8)&0x00ff);1.2.2 源程序修改替换下面程序利用常见中间变量法实现两数交换，请改用不使用第3个变量方法实现。该程序中t是中间变量，要求将定义语句中t删除，修改下划线处语句，使之实现两数对调操作。程序代码：#includevoid main( ) int a, b, t; printf(“Input two integers:”); scanf(“%d %d”,&a,&b); t=a ；a=b；b=t； prinf(“na=%d,b=%d”,a,b);【分析】将a,b中任何一个看做原码，另一个当做密钥进行加密，再将加密过内容和密钥做加密运算即得到原码。由此使用异或运算进行交换。步骤图以下：【程序】#include #include int main() int a,b; printf(input two integers:); scanf(%d %d,&a,&b); a = b; b = a; a = b; printf(na=%d, b=%d,a,b); return 0;【测试】假如输入a= 1，b=7，应该输出：a=7，b=1，程序运行结果以下，程序正确。1.2.3 程序设计1、编写一个程序，输入字符，假如是大写字母，则将转换成对应小写，不然值不变，最终输出。【分析】因为同一个字母大小写字母ASCII码值相差32，若ch为大写字母，则ch+32为对应小写字母。步骤图以下：【程序】#include int main() printf(Input your char x:n); char x; scanf(%c,&x); if(x=a&x=A&x=Z) printf(%cn,x-0+32+0); else printf(Please input the right char.); return 0;【测试】（1）测试大写变小写。若输入D，应输出d，程序运行结果以下，程序正确。（2）测试其它字符。若输入a，应输出a，程序运行结果以下，程序正确。2、编写一个程序，输入无符号短整数x，（015, 116-）,取出x从第位开始向左位（从右至左编号为015），并使其向左端（第15位）靠齐。【分析】将x首先右移m位，再左移(16-n)位，则末尾会补0，即可将第m位开始向左n位且向最高位靠齐步骤图以下：【程序】#include int main() unsigned short x,m,n; puts(Please input x,m,n:); scanf(%hu%hu%hu,&x,&m,&n); x=m; x=(16 - n); printf(%hxn,x); return 0;【测试】若 x=58207，m=4，n=4，因为(58207)10 = (1110 0011 0101 1111)2，处理后为(101 0000 0000 0000)2= (5000)16 ，程序应该输出十六进制数：5000，运行结果以下，程序正确。3、IP地址通常是4个用句点分隔小整数（即点分十进制），如32.55.1.102。这些地址在机器中用无符号长整形表示。编写一个程序，以机器存放形式读入一个互联网IP地址，对其译码，然后用常见句点分隔4部分形式输出。比如，整形二进制表示就是：00101000 01011000 01011100 11010011，根据8位一组可表示为：40 88 92 211，因为CPU处理数据差异，它次序是颠倒，全部最终格式为211.92.88.40。【分析】分别利用逻辑尺取出读入长整形数四部分，从最低位起每8位（1个字节）为一个部分，然后根据正常次序输出其对应十进制IP地址。程序框图以下：【程序】#include int main() unsigned long IP; unsigned short first, second, third, fourth; puts(Input the IP in unsigned long int form:); scanf(%lu,&IP); first = (IP&0xFF000000)24; second = (IP&0xFF0000)16; third = (IP&0xFF00)8; fourth =IP&0xFF; printf(%hu.%hu.%hu.%hu,fourth,third,second,first);【测试】若输入，应输出 211.92.88.40。运行结果以下，表明程序正确。 1.3 试验体会 在做改错题时，先浏览一遍，找出显著错误，然后将初步修改后代码输入编译器并编译，再依据编译器警告和错误提醒修改程序至完全正确，这个过程很需要细心和耐心，这个过程能够很好帮助我再以后不犯类似错误。源程序修改和替换题锻炼我们举一反三能力，我们在平时写程序时就应该思索对于一个问题有没有多钟处理方案，不使用中间变量交换两个整数是很常见问题，我利用一个数异或本身等于0，0异或任意位保留原位原理来交换。程序设计题提升了我们对所学知识熟练度和了解程度，只有实践才能学会C语言，在亲手编写代码过程中发觉问题，了解概念。2步骤控制试验2.1试验目标（1）掌握复合语句、if语句、switch语句使用，熟练掌握for、while、do-while三种基础循环控制语句使用，掌握反复循环技术，了解转移语句和标号语句。（2）熟练利用for、while、do-while语句来编写程序。（3）练习转移语句和标号语句使用。（4）使用集成开发环境中调试功效：单步实施、设置断点、观察变量值。2.2试验内容及要求2.2.1. 源程序改错下面是计算s=n!源程序，在这个源程序中存在若干语法和逻辑错误。要求在计算机上对这个例子源程序进行调试修改，使之能够正确完成指定任务，比如，8!=40320。程序代码：#includeint main() int i,n,s=1; printf(Please enter n:); scanf(%d,n); for(i=1;i=s最小整数n”。比如，输入整数40310，输出结果为n=8.【分析】（1）相同循环内容利用不一样循环结构实现，需要注意不一样语句格式及依据循环方法对循环体做些许变动。步骤图以下：while型 do-while型 （2）一样计算n!并将n!赋值给不是s值（比如说m），然后令m和s比较大小，找到符合条件第一个m值，并返回n值。步骤图以下：【程序】（1）while型#include int main() int i=1,n,s=1; printf(Please enter n:); scanf(%d,&n); while(i=n) s=s*i; i+; printf(%d!=%d,n,s); return 0;do-while型#include int main() int i=1,n,s=1; printf(Please enter n:); scanf(%d,&n); do s=s*i; i+; while(i=n); printf(%d!=%d,n,s); return 0;（2）#include int main() int i,n=0,s,m=1; printf(Please enter s:); scanf(%d,&s); for(i=1;i+) m=m*i; n+; if(m=s) printf(n=%d,n); break; return 0;【测试】（1）假如输入8，应该输出：40320，程序运行结果以下，程序正确。（2）假如输入40310，应该输出：8，程序运行结果以下，程序正确。2.2.3 程序设计编写并上机调试运行能实现下列功效程序：（1）假设工资税金按以下方法计算：x1000元，不收取税金；1000=x,收取5% 税金；=x3000,收取10%税金；3000=x4000,收取15%税金；4000=x5000,收取25%税金。编写一个程序，输入工资金额，输出应收取税金额度，要求分别用if语句呵switch语句来实现。（2）编写一个程序，将输入一行字符复制到输出，复制过程中将一个以上空格字符用一个空格替换。（3）编写一个程序，打印以下杨辉三角形。11 11 2 11 3 3 11 4 6 4 11 5 10 10 5 11 6 15 20 15 6 11 7 21 35 35 21 7 1 1 8 28 56 70 56 28 8 1 1 9 36 84 126 126 84 36 9 1（4）编写一个程序，将用户输入任意正整数逆转。比如，输入1234，输出4321。【分析】（1）数学中分段函数问题，能够用if-else-if结构进行控制。在应用switch语句时候，结合分段区间特点设置适宜间断点。步骤图分别以下：if型switch型（2）使用状态机经过判定空格个数选择不一样状态，从而实现消去空格作用。步骤图以下：（3）依据所给公式利用循环实现杨辉三角数计算，注意题目中尤其提到输出格式，将每个数字设置为四个字符位，并循环输出空格符，实现金字塔效果。（4）数次除10取余，每次全部分别输出余数，然后除以10并赋给原数反复计算，步骤图以下：【程序】（1）if型#include float tax(float x);int main() float x; printf(Please input your salary:); scanf(%f,&x); printf(You should pay %f yuan.n,tax(abs(x); return 0;float tax(float x) float n; if(x1000)n=0; else if(x)n=0.05; else if(x3000)n=0.1; else if(x4000)n=0.15; else if(x5000)n=0.2; elsen=0.25; return n*x;switch型#include float tax(float x);int main() float x; printf(Please input your salary:); scanf(%f,&x); printf(You should pay %f yuan.n,tax(abs(x); return 0;float tax(float x) float n; switch(int)(x/1000) case 0:n=0;break; case 1:n=0.05;break; case 2:n=0.1;break; case 3:n=0.15;break; case 4:n=0.2;break; default:n=0.25; return n*x;（2）#include enum COPY,START,SPACE;int main() char c; int state=COPY; printf(Please input a char:n); while(c=getchar()!=n) switch(state) case COPY: if(c= )state=START; else putchar(c); break; case START: putchar( ); if(c= )state=SPACE; elsestate=COPY;putchar(c); break; case SPACE: if(c!= ) state=COPY; putchar(c); else state=SPACE; break; return 0;（3）#include #define n 10int main(void) int i,j,k,c,m; for(i=0;in;i+) for(m=0;m=n-i;m+) printf( ); for(j=0;j=i;j+) if(j=0)c=1; else c=c*(i+1-j)/j; printf(%4d,c); printf(n); return 0;（4）#include int main() long n,m; printf(Please input an integer n(n0):); scanf(%ld,&n); printf(nThe new integer is:); while(n=10) m=n%10; printf(%ld,m); n/=10; printf(%ld,n); return 0;【测试】（1）（2）（3）（4）2.3 试验体会 源程序改错中，依靠于平时良好输入习惯，在输入过程中已经能够检验出大多数语法错误，或拼写错误。接下来再检验一下逻辑是否有误，无误则进行多组数据编译检验，确定最终无误。源程序修改和替换题锻炼我们举一反三触类旁通能力，在平时写程序时就应该思索对于一个问题有没有多钟处理方案，使用不一样逻辑结构多个尝试寻求最优解。程序设计题则是自主设计实践，在练习中取得深入提升，增强对于所学知识熟练度和了解程度，锻炼能力。3函数和程序结构试验2.1试验目标（1）熟悉和掌握函数定义、申明，函数调用和参数传输方法，和函数返回值类型 定义和返回值使用。（2）熟悉和掌握不一样存放类型变量使用。（3）熟悉多文件编译技术。（4）使用集成开发环境中调试功效：单步实施、设置断点、观察变量值。2.2试验内容及要求2.2.1. 源程序改错下面是计算s = 1!+2!+3!+n!源程序，在这个源程序中存在若干语法和逻辑错误。要求在计算机上对这个例子源程序进行调试修改，使之能够正确完成指定任务。程序代码：#includeint main(void)int k;for(k=1;k6;k+)printf(k=%dtthe sum is %ldn, k, sum_fac(k);return 0;longsum_fac(int n)long s = 0; int i;long fac;for(i=1; i=n; i+) fac *= i;s += fac;return s;【分析及更正】本程序共存在3处错误，分析以下：（1） return 0; 错误原因：return返回值应该在main函数内部更正：return 0;（2）long fac;错误原因：fac未给予初始值，会造成接下来计算错误。更正：long fac=1;（3）s += fac;错误原因：语句s += fac;不在函数for内部，逻辑犯错。更正：for(i=1;i=n;i+) fac*=i; s+=fac; 2.2.2 源程序修改替换（1）修改上术源程序中sum_fac函数，使其计算量最小。（2）修改上述源程序中sum_fac函数，计算s =1+1/(2!)+1/(3!)+1/(n!)【分析】（1）利用static变量类型对循环进行化简，保留上一个值，避免数次反复循环。步骤图以下：（2）相比较于源程序，变动之处于于求是阶乘倒数和，则在循环中多一步求倒数过程，并对倒数求和。步骤图以下：【程序】（1）#include long sum_fac();int main() int k; for(k=1;k6;k+) printf(k=%dtthe sum is %ldn,k,sum_fac(k); return 0;static long s=0,fac=1;long sum_fac(int n) fac*=n; s+=fac; return s;（2）#include float sum_fac();int main() int k; for(k=1;k6;k+) printf(k=%dtthe sum is %fn,k,sum_fac(k); return 0;float sum_fac(int n) long fac=1; int i; float x,s=0; for(i=1;i=n;i+) fac*=i; x=1.0/fac; s+=x; return s;【测试】（1）程序运行结果以下，程序正确。（2）程序运行结果以下，程序正确。2.2.3跟踪调试下面是计算fabonacci数列前n项和源程序，现要求单步实施该程序，并观察p，i，sum，n值，即：（1）刚实施完“scanf(”%d”,&k);”语句时，p,i值是多少？（2）从fabonacci函数返回后，光条停留在哪个语句上？ （3）进入fabonacci函数时，watches窗口显示是什么？等图像。（4）当i=3时，从调用fabonacci函数到返回，n值怎样改变？n=1到n不存在；n=1到n=2到n不存在；n=1到n=2到n=3到n不存在。【源程序】#include long fabonacci(int);int main() int i,k; long sum=0,*p=∑ scanf(%d,&k); for(i=1;i=4 is the sum of two primes.10=3+712=5+720=3+17【分析】（1）用辗转相除法求最大条约数，程序框图以下：（2）首先判定一定范围内素数（比如100以内），然后判定一个偶数能否表示为两个素数之和。程序框图以下：（3）和第二题类似，只不过加上一个范围控制，设置循环处于最大值和最小值之间。程序框图以下：【程序】（1）#include int GCD(int m,int n);int main() int m,n,r; printf(Please input two integers:n); scanf(%d%d,&m,&n); printf(The greatest common divisor is %d,GCD(m,n); return 0;int GCD(m,n) if(m%n=0&m=n)return n; else if(m%n=0&mn)return m; else int r; r=m%n; m=n; n=r; return GCD(m,n); （2）#include #define N 100static int aN;int prime();int main() int x,i; printf(Please input an even x(x=4):n); scanf(%d,&x); if(x%2!=0|x4)printf(ERROR!); prime(); for(i=2;i=N&ix/2;i+) if(ai) if(ax-i)printf(%d=%d+%dn,x,i,x-i); return 0;int prime() int i,j; for(a0=a1=0,i=2;iN;i+)ai=1; for(i=2;iN/2;i+) if(ai) for(j=i*i;jN;j+=i)aj=0; return 0;（3）#include #define N 100#define BEGIN 10#define END 20static int aN;int prime();int main() int x,i,j; printf(GOLDBACHS CONJECTURE:nEvery even number n=4 is the sum of two prime.n); prime(); for(i=BEGIN;i=END;i+) for(j=2;ji/2;j+) if(aj) if(ai-j)printf(%d=%d+%dn,i,j,i-j); return 0;int prime() int i,j; for(a0=a1=0,i=2;iN;i+)ai=1; for(i=2;iN/2;i+) if(ai) for(j=i*i;jN;j+=i)aj=0; return 0;【测试】（1）输入24和16求最大条约数，最大条约数为8，结果正确：（2）验证哥德巴赫猜想， 输入98，返回素数和，结果正确：（3）验证一定范围内哥德巴赫猜想，输入14，返回素数和，结果正确：2.3 试验体会 源程序改错中，依靠于平时良好输入习惯，在输入过程中已经能够检验出大多数语法错误，或拼写错误。接下来再检验一下逻辑是否有误，无误则进行多组数据编译检验，确定最终无误。源程序修改和替换题锻炼我们优化算法能力，在平时写程序时就应该思索对于一个问题有没有最优处理方案，使用不一样语句在空间和时间中寻求平衡点，尽可能控制好占用时间空间范围。程序设计题则是自主设计实践，在练习中取得深入提升，增强对于所学知识熟练度和了解程度，锻炼编写代码能力和并经过问题深入引申锻炼思维灵活性。4编译预处理试验4.1试验目标（1）掌握文件包含、宏定义、条件编译、assert宏使用（2）练习带参数宏定义、条件编译使用。（3）练习assert宏使用。（4）使用集成开发环境中调试功效：单步实施，设置断点，观察变量值。4.2试验内容及要求4.2.1. 源程序改错下面是用宏来计算平方差和交换两数源程序。在这个源程序中，存在若干语法和逻辑错误，要求在计算机上对这个源程序进行调试修改，使之能够正确完成计算平方差和交换两数任务。程序代码：#includestd