华中科技大学C语言实验与课程设计上机实验报告汇总(1-8全部).docx

华中科技大学
C语言实验与课程设计
实验报告
电脑科学与技术学院
指导老师：
Input the IP in unsigned long int form：
i76879571

3rocess returned 0 <0x0> execution tine : 24.738 s 5ress any key to continue.
1.3实验体会
在做改错题时，先浏览一遍，找出明显的错误，然后将初步修改后的代码输 入编译器并编译，再根据编译器的警告与错误提示修改程序至完全正确，这个过 程很需要细心和耐心，这个过程能够很好的帮助我再今后不犯类似错误。
源程序修改与替换题锻炼我们举-•反三的能力，我们在平时写程序时就应该 思考对于一个问题有没有多钟解决方案，不使用中间变量交换两个整数是很常见 的问题，我利用一个数异或自身等于0, 0异或任意位保存原位的原理来交换。
程序设计题提高了我们对所学知识的熟练度和理解程度，只有实践才能学会 C语言，在亲手编写代码的过程中发现问题，理解概念。
2流程控制实验
2.1实验目的
(1) 掌握复合语句、if语句>switch语句的使用，熟练掌握for^while> do-while 三种基本的循环控制语句的使用，掌握重复循环技术，了解转移语句与标号语句。
(2) 熟练运用for、while、do-while语句来编写程序。
(3) 练习转移语句和标号语句的使用。
(4) 使用集成开发环境中的调试功能：单步执行、设置断点、观察变量值。 2. 2实验内容及要求2.2.1.源程序改错
下面是计算s=n!的源程序，在这个源程序中存在假设干语法和逻辑错 误。要求在电脑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，例如，8!=40320o
程序代码：
#include
int mainfl
(int Ln,s=l;
printff'Please enter n:"];scanf("%d",n); for(i=l;i<=n;i++) s=s*i;
printf("％d!=d",n,s);return 0;
}
【分析及改正】本程序共存在3处错误，分析如下：
⑴ int s=1;
错误原因：在计算阶乘的时候，由于阶乘值会上升很快，所以不建议 使用int类型，可以改为long或者double型。
改正：改为long型变量。
(2) scanf("％d”,n);
错误原因：scant函数获取输入值时，引用的是一个变量地址，而不 是变量本身。
改正：scanf("％d”,&n);
(3) } return 0;
错误员因：return返回值应该在main函数内部
改正:return 0;}2. 2.2源程序修改替换
(1) 修改上述计算s=n的源程序，要求分别用while和do-while语句替换for 语句。
(2) 修改上述计算s=n!的源程序，要求输入改为“整数S”，输出改为“满 足n!>=s的最小整数n” 。例如，输入整数40310,输出结果为n=8.
【分析】(1)相同循环内容利用不同循环结构实现，需要注意不同语句的 格式及根据循环方式对循环体做些许变动。流程图如下:
while 型
do-while 型
开始
输入n
计数变量i=l 累兼变量s=l
当（while） i<=n时
执行循环体 s=s*l i++
输出s
结束
开始
输入n
(2)同样计算n!并将n!赋值给不是s的值〔比方说m),然后令m和sYl

Yl
输出s
U
结束
比拟大小，找到符合条件的第一个m值，并返回n值。流程图如下:

【程序】(1) while型
#include
int mainQ
(
int i=l,n,s=l; printff'Please enter n:"); scanf("%d",&n); while(i<=n){
s=s*i;
i++；}
printf(H%d!=%d",n,s); return 0;
}
do-while 型
#include
int main()
(
int i=l,n,s=l; printff'Please enter n:"); scanf("%d",&n);
do(s=s*i;
i++；
)
while(i<=n); printf("%d!=%d",n,s); return 0;
}
(2)
#include
int mainQ
(
int tn=0,s,m=l; printff'Please enter s:"); scanf("%d",&s); for(i=l;;i++){n++;
if(m> = s){ printf("n=%d",n); break;return 0;
【测试】〔1)如果输入8,应该输出：40320程序运行结果如下, 程序正确。
Please enter n：88?=40320
Process returned 0 <0x0> execution tine : 4.985 s Press any key to continue.
⑵ 如果输入40310,应该输出：8,程序运行结果如下，程序正确。
Please enter s：40310n=8
Process returned 0 <0x0> execut ion t ine : 4.938 s Press any key to continue.
2. 2. 3程序设计
编写并上机调试运行能实现以下功能的程序：
(1) 假设工资税金按以下方法计算：x<1000元，不收取税金；1000<=x<2000, 收取5%的 税金；2000<=x<3000,收取10%的税金；3000<=x<4000,收取15%的税 金；4000<=x<5000,收取20%税金;x>5000,收取25%的税金。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，将输入的一行字符复制到输出，复制过程中将一个以 上的空格字符用一个空格代替。
(3) 编写一个程序，打印如下的杨辉三角形。
1
1 1

1
2

1

1
3

3

1

1

4
6

4
1

1

5
10

10

51

1

6

15
20

15
6
1

1

7

21
35

35

217

1
1
8

28
56
70

56
28
8
1
19

36
84
126

126

8436

91
(4) 编写一个程序，将用户输入的任意正整数逆转。例如，输入1234,输 出 4321o
【分析】
(1)数学中的分段函数问题，可以用if-else-if结构进行控制。在应用 switch语句的时候，结合分段区间的特点设置合适的间断点。流程图分别 如下：
if型开始

(2)使用状态机通过判断空格的个数选择不同状态，从而实现消去空格的作用。 流程图如下：

(3)根据所给公式利用循环实现杨辉三角数的计算，注意题目中特别提到 的输出格式，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〕屡次除10取余，每次都分别输出余数，然后除以10并赋给原数重复 计算，流程图如下：
【程序】
⑴if型
#include
float taxffloat x);
int mainQ
(float x;
printff'Please input your salary:"］； scanf("%f",&x);printff'You should pay %fyuan.\n",tax(abs(x))); return 0;
)
float taxffloat x)(float n;
if(x<1000)(n=0;}else if(x<2000)(n=0.05;}
else if(x<3000)(n=0.1;)else if(x<4000)(n=0.15;)
else if(x<5000)(n=0.2;)else{n=0.25;} return n*x;
)
switch 型
#include
float taxffloat x);
int mainfl
(
float x;
printff'Please input your salary:"); scanf("％F',&x);
printff'You should pay %fyuan.\n",tax(abs(x))); return 0;
}
float taxffloat x)(float n;
switch([int](x/1000))(case 0:n=0;break;
case l: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 mainQ
(
char c;
int state=COPY; printff'Please input a char:\n"); while((c=getcharO)!='\n'){ switch (state) ( case COPY:
if(c==, ')state=START;else putchar(c); break;
case START:
putchar('');if(c==r ')state二SPACE; else(state=COPY;putchar(c);} break;
case SPACE:
if(c= '){
state=COPY; putchar(c);
}else state=SPACE; break;
))
return 0;
}
(3)
#include
#define n 10
int main(void)
(int i,j,k,c,m;
for(i=0;i ")；}
forQ=0;j<=i;j++)( if(j==O)c=l; else
c=c*(i+l-j)/j; printf("%4d",c);}
printf(”\n”)；)
return 0;
)
(4)
#include
int mainQ
(long n,m;
printff'PIease input an integer n(n>0):"); 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】Please input your salary：6000
You should pay 1500.000000 yuan.
Process returned 0 <0x0> execution tine : 10.547 s Press any key to continue.
Please input a char： huj iJ laj if 1
huji jlajif 1 da Process returned Press any key to
(2)da a fdjjfaos；ah af a a
a fdj Jfaos； ah af a a k0 <0x0> execution tine : 28.345 s continue.
1
1 1

1
2
1

13
3
1

14
6
4
1

1
5 10
10
5

1

1
6 15
20
15
6

1

1
7
21 35
35
21

7

1
1
8 :
28 56
70 !
56 :
28

8
1
19
36
84 126
126
84

36

91
Process returned 0 <0x0> execution tine : 0.203 s Press any key to continue.
Please input an integer n0>：123456The new integer is：654321
Process returned 0 <0x0> execution tine : 6.109 s Press any key to continue.
2. 3实验体会
源程序改错中，依赖于平时良好的输入习惯，在输入过程中己经可以检查出 大多数语法错误，或者拼写错误。接下来再检查一下逻辑是否有误，无误那么进行 多组数据的编译检验，确认最终无误。
源程序修改与替换题锻炼我们举一反三触类旁通的能力，在平时写程序时就 应该思考对于一个问题有没有多钟解决方案，使用不同的逻辑结构多种尝试寻求 最优解。
程序设计题那么是自主的设计实践，在练习中获得进一步提升，增强对于所学 知识的熟练度和理解程度，锻炼能力。
目录1表达式和标准输入输出实验 3
2流程控制实验113函数程序与结构实验20
4编译预处理实验285数组实验35
6指针实验427结构与联合实验52
8文件实验61
3函数与程序结构实验
2.1实验目的
(1) 熟悉和掌握函数的定义、声明，函数调用与参数传递方法，以及函数 返回值类型的定义和返回值使用。
(2) 熟悉和掌握不同存储类型变量的使用。
(3) 熟悉多文件编译技术。
(4) 使用集成开发环境中的调试功能：单步执行、设置断点、观察变量值。 2. 2实验内容及要求2.2.1.源程序改错
下面是计算s = 1 !+2!+3!+・・・+n!的源程序，在这个源程序中存在假设干 语法和逻辑错误。要求在电脑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：
#include
int main(void)
{int k;
for(k=1 ;kv6;k++)printf("k=%d\tthe sum is %ld\n", k sum_fac(k));
)return 0;
longsum_fac(int n)
{long s = 0;
inti;long fac;
for(i=1; i<=n; i++) fac *= i;
s += fac; return s;
)
【分析及改正】本程序共存在3处错误，分析如下：
(1) } return 0;
错误脉因：return返［^值应该在main函数内部
改正：return 0;}
⑵ long fac;
错误原因：fac未赋予初始值，会导致接下来计算错误。
改正：long fac=1;
〔3) s += fac;
错误原因：语句s+=fac;不在函数for内部，逻辑出错。
改正：for(i=1;iv=n;i++){fac*=i;
s+=fac; )源程序修改替换
(1)修改上术源程序中的sumjac函数，使其计算量最小。
〔2)修改上述源程序中的sumjac函数，计算s =1+1/(21)+1/(3!)+……+1/(n!)
【分析】(1)利用static变量类型对循环进行化简，保存上一个值，防止屡次重复循环。流程图如下:

(2) 相比拟于源程序，变动之处在于求的是阶乘的倒数和，那么在循环中多 步求倒数的过程，并对倒数求和。流程图如下：
开始k=l,s=O,fac=lJ=l
【程序】〔1)
#include long sum_fac();
int main()
(int k;for(k=l;k<6;k++) printf("k=%d\tthe sum is %ld\n",k,sum_fac(k)); return 0;
}
static long s=O,fac=l;
long sum_fac(int n)
(fac*=n;
s+=fac;return s;
}
⑵
#include
float sum_facQ;
int main。
(int k;
for(k=l;k<6;k++) printf("k=%d\tthe sum is %f\n",k,sum_fac(k));return 0;
)
float sum_fac(int n)
(long fac=l;
inti;float x,s=0;
for(i=l;i<=n;i++){ fac*=i;x=1.0/fac;
s+=x;)
return s;
}
C=1
the
sun
is
1
c=2
the
sun
is
3
c=3
the
sun
is
9
c=4
the
sun
is
33
c=5
the
sun
is
153
^'□cess
returned
0
<0x0>
【测试】〔1)程序运行结果如下，程序正确。
execution tine : 0.151 s Tess any key to continue.
(2)程序运行结果如下，程序正确。
=1
the
sun
is
1.000000
=2
the
sun
is
1.500000
=3
the
sun
is
1.666667
=4
the
sun
is
1.708333
=5
the
sun
is
1,716667
rocess returned
0
<0X0>\
ress
any key to
continue.

execution tine : 0.441 s
2. 2. 3跟踪调试
下面是计算fabonacci数列前n项和的源程序，现要求单步执行该程序，并 观察p, i, sum, n的值,即：
(1) 刚执行完“scanf(”％d”,&k);”语句时,p,i值是多少?
Function a
Locals

j
57

k
2

sum
0

P
0x28ff00

n
Not available

(2) 从fabonacci函数返回后，光条停留在哪个语句上?
11 >
sum+=fabonacci(i);
(3)进入fabonacci函数时，watches窗口显示的是什么?

n=l到n不存在；n=l到n=2到n不存在；n=l到n=2到n=3到n不存在。
【源程序】
#include
long fabonacci(int);
int mainQint i,k;
long sum=0,*p=∑scanf("％d”,&k);
for(i=l;i<=k;i++)( sum+=fabonacci(i); printf("i=%d\tthe sum is %ld\n",i,*p);)
return 0;
)
long fabonacci(int n){if(n==l||n==2)return 1;
else return fabonacci(n-l)+fabonacci(n-2);
}2. 2.4程序设计
编写并上机调试运行能实现以下功能的程序：
(1) 编写一个程序，让用户输入两个整数，计算两个数的最大公约数并且 输出之。要求用递归函数实现求最大公约数，同时以单步方式执行该程序，观察 其递归过程。
(2) 编写一个程序，验证哥德巴赫猜测：一个大于等于4的偶数都是两 个素数之和。
、(3)编写一个程序，证明对于在符号常量BEGIN和END之间的偶数这 一猜测成立。如，如果BEGIN为10, END为20,那么程序的输出应为：
GOLDBACH' SCONJECTURE:
Every even number n>=4 is the sum of two primes.
10=3+7
12=5+7
20=3+17
【分析】
(1)用辗转相除法求最大公约数，程序框图如下:
开始
取两个数中的较大 数除以较小数得到假设余数不为零，去余数 和被除数，重复上一步 操作
余数为零后，取被 除数，即为最大公 约数结束
(2) 首先判断一定范围内的素数〔比方100以内)，然后判断一个偶数能 否表示为两个素数之和。程序框图如下：
判断素数W

(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。程序框图如下：

【程序】⑴
#include
int GCD(int m,int n);
int mainQ
(int m,n,r;
printff'Please input two integers:、、')； scanf("%d%d",&m,&n);printff'The greatest common divisor is %d",GCD(m,n)); return 0;
}int GCD(m,n)( if(m%n==O&&m>=n)return n; else if(m%n==O&&mn);
)
)
⑵
#include
#define N 100
static int a[N];
int primeQ;
int mainQ
(int x,i;
printff'Please input an even x(x>=4):\n");scanf("%d",&x);
if(x%2!=0||x<4)printf(,,ERROR!");prime。； for(i=2;i<=N&&iprimeQ(int i,j;
for(a[0]=a[l]=0,i=2;i
#define N100
#define BEGIN 10
#define END 20
static int a[N];
int prime();
int main()
(int x,i,j;
printff'GOLDBACH'S CONJECTURE:\nEvery even number n>=4 is the sum of two prime.\n")；primeQ;
for(i=BEGIN;i<=END;i++)(for(j=2;jvi/2;j++){
if(a[j]) if(a[i-j]){printf("%d=%d+%d\n”,i,j,i-j);}}
)return 0;
)
int primeQ(
int i,j;
for(a[0]=a[l]=0J=2;i输入24和16求最大公约数，最大公约数为8,结果正确:
Please input two integers:
2416
The greatest common diuisor is 8
(2)验证哥德巴赫猜测，输入98,返回素数和，结果正确:
Please input an euen x=4>: 9898=19+79
98=31+6798=37+61
(3) 验证一定范围内的哥德巴赫猜测，输入14,返回素数和，结果正确:
Please input an euen x=4>:
1414=3+11
2. 3实验体会
源程序改错中，依赖于平时良好的输入习惯，在输入过程中己经可以检查出 大多数语法错误，或者拼写错误。接下来再检查一下逻辑是否有误，无误那么进行 多组数据的编译检验，确认最终无误。
源程序修改与替换题锻炼我们优化算法的能力，在平时写程序时就应该思考 对于一个问题有没有最优解决方案，使用不同的语句在空间和时间中寻求平衡点, 尽可能的控制好占用的时间空间范围。
程序设计题那么是自主的设计实践，在练习中获得进一步提升，增强对于所学 知识的熟练度和理解程度，锻炼编写代码的能力以及并通过问题的进一步引申锻 炼思维的灵活性。
4编译预处理实验
4.1实验目的
(1) 掌握文件包含、宏定义、条件编译、assert宏的使用
(2〕练习带参数的宏定义条件编译的使用。
(3) 练习assert宏的使用。
(4) 使用集成开发环境中的调试功能：单步执行，设置断点，观察变量值。
4. 2实验内容及要求2.1.源程序改错
下面是用宏来计算平方差和交换两数的源程序。在这个源程序中，存 在假设干语法和逻辑错误，要求在电脑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的任务。
程序代码：
#include
#define SUM a+b
#define DIF a-b
#define SWAP(a,b) a=b,b=a
int main(void)
(int b, t;
printff'Input two integers a,b:");scanf("％d, %d”，&a, &b);
printf(H\nSUM=%d\n the difference between square of a and square of b is:%d”,SUM,SUM*DIF);
SWAP(a,b);
printf("\nNow a=%d, b=%d\n'\ a, b); return 0;
}
【分析及改正】本程序共存在3处错误，分析如下：
〔1) #define SUM a+b #define DIF a-b
错误原因：在宏定义中，在引用时直接将表达式带入之后的表达式应 用，由于不了解在之后的应用中采用的运算符，所以优先级无法确定，因 此需要在宏定义中对变量即表达式中加上括号。
改正：#define SUM ((a)+(b))#define DIF ((a)-(b))
(2) #define SWAP(a,b) a=b,b=a
错误原因：带参数的宏定义逻辑错误，无法有效实现两个数的交换。
改正：#define SWAP(a,b,t) t=b,b=a,a=t
(3) intb,t;
错误原因：未完整声明所有参数，导致局部参数不识别。
改正：inta,b,t;
(4) scanf("%d, %d", &a, &b);
错误原因：scanf函数中类型声明中，两个％(1符号中间不加符号。 改正：scanf("%d%d", &a, &b);
(5) SWAP(a,b);
错误原因：与宏定义相对应的更改为三个参数。
改正：SWAP(a,b,t);源程序修改替换
下面是用函数实现求三个数中最大数、计算两数之和的源程序。在这个源程 序中存在假设干语法和逻辑错误，要求：
(1) 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。
(2) 用带参数的宏替换函数max,实现求最大数的功能。
程序代码：
void main(void)
(int a, b, c;
float d, e;printf("Enter three integers:");
scanf("%d, %d, %d”, &a, &b, &c);printf("\nthe maximum of them is %d\n", max(a,b,c)); printf("Enter two floating point numbers:");
scanf("%f, %f, &d, &e);printf("\nthe sum of them is%f\n",sum(d,e)); return 0;
}
int max(int x, int y, int z)
(int t;
if (x > y) t = x;else t = y;
if (t < z) t = z;return t;
}
float sum(float x, float y)
(return x + y;
}
【分析】(1)修改如第一题，出现的问题有：scanf函数的参数变量类型间 的格式问题与函数声明问题。
(2)将函数max用带参数的宏定义表示，利用语句“？： ”表示if选择语 句。
【程序】〔1〕
#include
int max(int x,int yjnt z);1表达式和标准输入与输出实验
1.1实验目的
(1) 熟练掌握各种运算符的运算功能，操作数的类型，运算结果的类 型及运算过程中的类型转换，重点是C语言特有的运算符，例如位运算符， 问号运算符，逗号运算符等；熟记运算符的优先级和结合性。
〔2)掌握scanf和printf函数的用法。
〔3)掌握简单C程序〔顺序结构程序)的编写方法。
1.2实验内容及结果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)输入华氏温度匚 将它转换成摄氏温度C后输出；
〔2)输入圆的半径值r,计算并输出圆的面积s；
〔3)输入短整数k、P，将k的高字节作为结果的低字节，p的高 字节作为结果的高字节，拼成一个新的整数，然后输出；
在这个例子程序中存在假设干语法和逻辑错误。要求参照和 2. 1.4的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 */printfflnput Fahrenheit:");
scanf("％d",f);c = 5/9*(f-32);
printff" \n %d (F) = %.2f (C)\n\n ”, f, c);/* for task 2 */
printff'input the radius r:"); scanf(n%f\ &r);s = PI * r * r；
printf("\nThe acreage is %.2f\n\n",&s);/* for task 3 */ printff'input hex int k, p :")；
float sum(float x,float y); int mainQint a,b,c;
float d,e;printfC'Enter three integers:\n"); scanf("％d%d%d”,&a,&b,&c);
printf("\nthe maximum of them is %d\n”,max(a,b,c)); printf("Enter two float point numbers:\n"); scanf(”％f%F',&d,&e);printf("\nthe sum of them is %f\n",sum(d,e)); return 0;
}
int max(int x,int y,int z)
{int t;
if(x>y)t=x;else t=y;
if(tvz)t=z;return t;
}
float sum(float x,float y)
(return x+y;
)
⑵
#include
#define max(x,y,z) (((x)>(y)?(x):(y))>(z))?((x)>(y)?(x):(y)):(z) float sum(float x,float y);
int main()
{int a,b,c;
float d,e;printff'Enter three integers:\n")； scanf("％d%d%d”,&a,&b,&c);
printf("\nthe maximum of them is %d\n”,max(a,b,c)); printf("Enter two float point numbers:\nH); scanf("％f%F',&d,&e);printf("\nthe sum of them is %f\n",sum(d,e)); return 0;
}
float sumffloat x,float y)
(return x+y;
)
【测试】〔1)程序运行结果如下，程序正确。
inter three integers: the maximum of then is 9 Enter two float point numbers:
:he sum of them is 9.000000
(2) 程序运行结果如下，程序正确。
Enter three integers: the maximum of them is 4 Enter two float point numbers： he sun of then is 14.0000004. 2. 3跟踪调试
下面程序的功能是利用R计算圆的面积s,以及面积s的整数局部。现要 求：
(1) 修改程序，使程序编译通过且能运行。修改过的源程序见下面局部。
(2) 单步执行。进入函数integerjraction时，watches窗口中为何值？ 在返回main时，watch窗口中i为何值？如图：
WatchesXX

〔3)排除错误，使程序能正确输出面积S值的整数局部，不会输出错误信 息 assertion failed o
题目程序代码：
#define R
int main(void)
(
float r, s;

int sjnteger = 0; printff'input a number:"); scanf("%f\ &r);
#ifdef Rs = 3.14159 *r*r;
printf("area of round is:%f\n", s); sjnteger = integer_fraction(s);
printff'the integer fraction of area is %d\n", sjnteger); assert((s-s_integer) < 1.0);#endif
return 0;
)
int integer_fraction(float x)
(i