C语言上机指导
指导教师：李辉 李晓丽
东北电力大学电气工程学院
2006年3月
实验2 数据类型、运算符和表达式
1. 实验目的
掌握C语言数据类型，熟悉如何定义一个整形、字符型和实型的变量，以及对他们赋值的方法。
掌握不同的类型数据之间赋值的规律。
学会使用C的有关算术运算符，以及包含这些运算符的表达式，特别是自加（++）和自减（--）运算符的使用。
进一步熟悉C程序的编辑、编译、连接和运行的过程。
2. 实验内容和步骤
输入并运行下面的程序
#include <stdio.h>
void main()
{
char c1,c2;
c1 = 'a';
c2 = ‘b’;
printf (“%c %c\n”,c1,c2);
}
(1). 运行此程序。
(2).在此基础上增加一个语句：
printf(“%d%d\n”,c1,c2);
再运行,并分析结果。
(3). 再将第2行改为：
int c1,c2;
再使之运行,并观察结果。
(4).再将第 3、4行改为：
c1 = a; /* 不用单撇号 */
c2 = b;
再使之运行,分析其运行结果。
(5).再将第 3、4行改为：
c1 =,a”; /* 用双撇号 */
c2 =,b”;
再使之运行,分析其运行结果。
(6).再将第 3、4行改为：
c1 = 300; /* 用大于255的整数 */
c2 = 400；
再使之运行,分析其运行结果。
输入并运行教材第3章习题3.6给出的程序
#include <stdio.h>
void main()
{
char c1 = ‘a’,c2 = ‘b’,c3 = ‘c’,c4 = ‘\101’,c5 = ‘\116’;
printf (“a%c b%c\tc%c\tabc\n”,c1,c2,c3);
printf(“\t\b%c%c”,c4,c5);
}
在上机前先用人工分析程序，写出应得结果，上机后将二者对照。
输入并运行下面的程序
#include <stdio.h>
void main()
{
int a,b;
unsigned c,d;
long e,f;
a = 100;
b = -100;
e = 50000;
f = 32767;
c = a;
d = b;
printf(“%d,%d\n”,a,b);
printf(“%u,%u\n”,a,b);
printf(“%u,%u\n”,c,b);
c = a = e;
d = b = f;
printf(“%d,%d\n”,a,b);
printf(“%u,%u\n”,c,d);
}
请对照程序和运行结果分析：
(1).将一个负整数赋给一个无符号的变量，会得到什麽结果。画出它们在内存中的表示形式。
(2). 将一个大于32765的长整数赋给整形变量，会得到什麽结果。画出它们在内存中的表示形式。
(3).将一个长整数赋给无符号的变量，会得到什麽结果（分别考虑该长整数的值大于或等于65535 以及小于65535 的情况）。画出它们在内存中的表示形式。
同学们可以改变程序中各变量的值，以便比较。例如,a = 65580,b = -40000,e = 65535,f = 65580。
输入习题3.10
#include <stdio.h>
void main()
{
int i,j,m,n;
i = 8;
j = 10;
m = ++i;
n = j++;
printf(“%d,%d,%d,%d”,i,j,m,n);
}
(1).运行程序，注意 i、j、m、n 各变量的值，分别作以下改动并运行。
(2).将第4、5行改为：
m = i++;
n = ++j;
再运行。
(3).将程序改为：
#include <stdio.h>
void main()
{
int i,j;
i = 8;
j = 10;
printf(“%d,%d”,i++,j++);
}
(4).在(3)的基础上，将printf 语句改为：
printf(“%d,%d”,++i,++j);
(5).再将printf 语句改为：
printf(“%d,%d,%d,%d”,i,j,i++,j++);
(6).将程序改为：
#include <stdio.h>
void main()
{
int i,j,m=0,n=0;
i = 8;
j = 10;
m+= i++; n-= --j;
printf(“i=%d,j=%d,m=%d,n=%d”,i,j,m,n);
}
按习题3.7的要求编程序并上机运行该题的要求是：
要将”China”译成密码，译码规律是：用原来字母后面的第4个字母代替原来的字母。例如，字母”A”后面第4个字母是”E”，用”E”代替”A”。因此，”China”应译为”Glmre”。请编一程序，用赋初值的方法使c1、c2、c3、c4、c5 五个变量的值分别为’C’、’h’、’i’、’n’、’a’，经过运算，使c1、c2、c3、c4、c5分别变为’G’、’l’、’m’、’r’、’e’、，并输出。
①输入事先已编好的程序，并运行该程序。分析是否符合要求。
②改变c1、c2、c3、c4、c5、的初值为：’T’、’o’、’d’、’a’、’y’,对译码规律作如下补充：’W’用’A’ 代替，’X’用’B’代替，’Y’用’C’代替，’Z’用’D’代替。修改程序并运行。
③将译码规律修改为：将字母用它前面的第4个字母代替，例如：’E’用’A’ 代替，’Z’用’U’代替，’D’用’Z’代替，’C’用’Y’代替,’B’用’X’代替，’A’用’V’代替。修改程序并运行。
实验 3 最简单的C 程序设计
1. 实验目的
掌握C语言中使用最多的一种语句——赋值语句的使用方法。
掌握各种类型数据的输入输出的方法，能正确使用各种格式转换符。
2. 实验内容和步骤
掌握各种格式转换符的正确使用方法
(1).输入程序
#include <stdio.h>
void main()
{
int a,b;
float d,e;
char c1,c2;
double f,g;
long m,n;
unsigned int p,q;
a = 61; b = 62;
c1 = ’a’; c2 = ’b’;
d = 3.56; e = -6.87;
f = 3157.890121; g = 0.123456789;
m = 50000; n = -60000;
p = 32768; q = 40000;
printf(“a=%d,b=%d\nc1=%c,c2=%c\nd=%6.2f,e=%6.2f\n”,a,b,c1,c2,d,e);
printf(“f=%15.6f,g=%15.12f\nm=%ld,n=%ld\np=%u,q=%u\n”,f,g,m,n,p,q);
}
(2).运行此程序并分析结果。
(3). 在此基础上，修改程序的第8-13行：
a = 61; b = 62;
c1 = ’a’; c2 = ’b’;
f = 3157.890121; g = 0.123456789;
d = f; e = g;
p = a = m = 50000; q = b = n = -60000;
运行程序,分析结果。
(4). 改用scanf 函数输入数据而不用赋值语句，scanf 函数如下：
scanf(“%d,%d,%c,%c,%f,%f,%lf,%lf,%ld,%ld,%u,%u”,&a,&b,&c1,&c2,&d,&e,&f,&g,&m,&n,&p,&q);
输入的数据如下：
61，62，a,b,3.56,-6.87,3157,890121,0.123456789,50000，-60000,37678,40000↙
（说明：lf和ld格式符分别用于输入double型和long型数据）分析运行结果。
(5).在(4) 的基础上将printf语句改为：
printf(“a=%d,b=%d\nc1=%c,c2=%c\nd=%15.6f,e=%15.12f\n”,a,b,c1,c2,d,e);
printf(“f=%f,g=%f\nm=%d,n=%d\np=%d,q=%d\n”,f,g,m,n,p,q);
运行程序。
(6).将p、q改用%o格式符输出。
(7).将scanf函数中的%lf和%ld改为%f和%d，运行程序并观察分析结果。
按习题4.8要求编写程序题目为：
设圆半径r=1.5，圆柱高h=3，求圆周长、圆面积、圆球表面积、圆球体积、圆柱体积。用scanf 输入数据，输入计算结果。输出时要有文字说明，取小数点后两位数字。
编程序，用getchar 函数读入两个字符给c1、c2，然后分别用putchar函数和printf函数输出这两个字符。
上机运行程序，比较用printf和putchar 函数输出字符的特点。
实验4 逻辑结构程序设计
1. 实验目的
了解C语言表示逻辑量的方法（以0代表“假”，以非0代表“真” ）。
学会正确使用逻辑运算符和逻辑表达式。
熟练掌握if语句和switch语句。
结合程序掌握一些简单的算法。
学习调试程序。
2. 实验内容本实验要求事先编好解决下面问题的程序，然后上机输入程序并调试运行程序。
(1).有一函数：
用scanf函数输入x的值，求y值。（习题5.5）
运行程序，输入x的值（分别为x<1、1≤x<10、x≥10三种情况），检查输出的y值是否正确。
(2).给出一个百分制成绩，要求输出成绩等级A、B、C、D、E。90分以上为A，81－89分为B，70－79分为C，60－69分为D，60分以下为E。（习题5.6）。
① 事先编好程序，要求分别用if语句和switch语句实现。运行程序，并检查结果是否正确。
② 再运行一次程序，输入分数为负值（如－70），这显然是输入时出错，不应给出等级。修改程序，使之能正确处理任何数据。当输入数据大于100或小于0时，通知用户“输入数据错”，程序结束。
(3).给一个不多于5位的正整数，要求：①求出它是几位数；②分别打印出每一位数字；③按逆序打印出各位数字，例如原数为321，应输出123。（习题5.7）
应准备以下测试数据：
要处理的数为1位正整数；
要处理的数为2位正整数；
要处理的数为3位正整数；
要处理的数为4位正整数；
要处理的数为5位正整数。
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；
输入的数超过5位（如123 456）。
(4).输入4个整数，要求按由小到大顺序输出。
得到正确结果后，修改程序使之按由大到小顺序输出。（习题5.9）
(5).计算DNA分子中A、G、C、T四种碱基的分子量。
(6).根据输入的三角形的三边判断是否能组成三角形，若可以则输出它的面积和三角形的类型。
(7).现有十二个小球，其中一个球的重量与其它十一个的重量不相同，但不知道是轻还是重。试用天平称三次，把这个非标准球找出来，并指出它比标准球是轻还是重。
要求：
(1).用嵌套的选择结构编写程序;
(2). 调试程序时，必须把十二个球或轻或重共24种可能性都找出来。
实验5 循环控制
1. 实验目的熟悉掌握用while语句，do-while语句和for语句实现循环的方法。掌握在程序设计中用循环的方法实现一些常用算法（如穷举、迭代、递推等）。进一步学习调试程序。
2. 实验内容编程序并上机调试运行。
(1). 输入两个正整数m和n，求它们的最大公约数和最小公倍数。（习题6.1）
在运行时，输入的值m>n，观察结果是否正确。
再输入时，使m<n，观察结果是否正确。
修改程序，不论m和n为何值（包括负整数），都能得到正确结果。
(2). 输入一行字符，分别统计出其中的英文字母、空格、数字和其它字符的个数。（习题6.2）
在得到正确结果后，请修改程序使之能分别统计大小写字母、空格、数字和其它字符的个数。
(3). 用牛顿迭代法求方程2x3-4x2+3x-6=0在1.5附近的根。（习题6.12）
在得到正确结果后，请修改程序使所设的x初值由1.5改变为100、1000、10000，再运行，观察结果，分析不同的x初值对结果有没有影响，为什么？
修改程序，使之能输出迭代的次数和每次迭代的结果，分析不同的x初始值对迭代的次数有无影响。
(4). 猴子吃桃问题。猴子第一天摘下若干个桃子，当即吃了一半，还不过瘾，又多吃了一个。第二天早上又将剩下的桃子吃掉一半，又多吃了一个。以后每天早上都吃了前一天剩下的一半零一个。到第10天早上想再吃时，见只剩一个桃子了。求第一天共摘了多少桃子。（习题6.10）
在得到正确结果后，修改题目，改为猴子每天吃了前一天剩下的一半后，再吃两个。请修改程序，并运行，检查结果是否正确。
实验6 数组
1. 实验目的
掌握一维数组和二维数组的定义、赋值和输入输出的方法；
掌握字符数组和字符串函数的使用；
掌握与数组有关的算法（特别是排序算法）。
2. 实验内容编程序并上机调试运行。
(1).用选择法对10个整数排序。10个整数用scanf函数输入。（习题7.2）
(2).有15个数存放在一个数组中，输入一个数，要求用折半查找法找出该数是数组中第几个元素的值。如果该数不在数组中，则输出“无此数”。以15个数用赋初值的方法在程序中给出。要找的数用scanf函数输入。（习题7.9）
(3).将两个字符串连接起来，不要用strcat函数。
(4).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。(习题7.8)
应当至少准备两组测试数据：
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 80 205 40
90 -60 196 1
210 -3 101 89
45 54 156 7
用scanf函数从键盘输入数组各元素的值，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，只需准备典型的数据即可。
如果已指定了数组的行数和列数，可以在程序中对数组元素赋初值，而不必用scanf函数。请同学们修改程序以实现之。
实验7 函数
1. 实验目的
掌握定义函数的方法；
掌握函数实参与形参的对应关系以及“值传递”的方式；
掌握函数的嵌套调用和递归调用的方法；
掌握全局变量和局部变量动态变量、静态变量的概念和使用方法。
学习对多文件程序的编译和运行。
2. 实验内容编程序并上机调试运行。
(1).写一个判别素数的函数，在主函数输入一个整数，输出是否素数的信息。(习题8.3)
本程序应当准备以下测试数据：17、34、2，1、0。分别输入数据，运行程序并检查结果是否正确。
(2).用一个函数来实现将一行字符串中最长的单词输出。此行字符串从主函数传递给该函数．(习题8．10)
把两个函数放在同一个程序文件中，作为一个文件进行编译和运行。
把两个函数分别放在两个程序文件中，作为两个文件进行编译、连接和运行。
(3).用递归法将一个整数n转换成字符串。例如，输入483，应输出字符串“483”。n的位数不确定，可以是任意的整数。(习题8．17)
(4).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，用另一函数根据求出的最大公约数求最小公倍数。(习题8.1)
①不用全局变量，分别用两个函数求最大公约数和最小公倍数。两个整数在主函数中输人，并传送给函数l，求出的最大公约数返回主函数，然后再与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。
②用全局变量的方法，分别用两个函数求最大公约数和最小公倍数，但其值不由函数带回。将最大公约数和最小公倍数都设为全局变量，在主函数中输出它们的值。
(5). 写一函数，输入一个十六进制数，输出相应的十进制数。(习题8．16)
实验8 编译预处理
1. 实验目的
掌握宏定义的方法；
掌握文件包含处理方法；
掌握条件编译的方法。
2. 实验内容
编程序并上机调试运行。
(1).定义一个带参数的宏，使两个参数的值互换。在主函数中输入两个数作为使用宏的实参，输出已交换后的两个值。（习题9.1）
(2).设计输出实数的格式，包括：①一行输出一个实数；②一行内输出两个实数；③一行内输出三个实数。实数用“% 6.2f”格式输出。（习题9.6）
用一个文件Print-format.h包含以上用#define命令定义的格式。在自己的文件（自己命名）中用#include命令将print-format.h文件包含进来。在程序中用scanf函数读入三个实数给f1、f2、f3。然后用上面定义的三种格式分别输出：①f1；②f1、f2；③f1、f2、f3。
(3). 用条件编译方法实现以下功能：
输入一行电报文字，可以任选两种输出，一为原文输出；一为将字母变成其下一字母(如'a'变成'b'……'z'变成'a'。其他字符不变)。用#define命令来控制是否要译成密码。例如：
若#define CHANGE 1则输出密码。若#define CHANGE 0则不译成密码，按原码输出。(习题 9.10)
编写程序，用条件编译方法来实现题目要求。
首先在程序中用“#define CHANGE 1”，运行程序，应得到密码。
将“#define CHANGEl”改为“#define CHANGE 0”，再运行程序，应得到原文。
实验9 指针
1. 实验目的
通过实验进一步掌握指针的概念，会定义和使用指针变量；
能正确使用数组的指针和指向数组的指针变量；
能正确使用字符串的指针和指向字符串的指针变量；
能正确使用指向函数的指针变量；
了解指向指针的指针的概念及其使用方法。
2. 实验内容
编程序并上机调试运行程序(都要求用指针处理)。
(1).输入三个整数，按由小到大的顺序输出，然后将程序改为：输入三个字符串，按由小到大顺序输出。(习题l0.1、10.2)
(2).将一个3X3的矩阵转置，用一函数实现之。(习题10．9)
在主函数中用scanf函数输入以下矩阵元素：
l 3 5
7 9 11
13 15 19
将数组名作为函数实参，在执行函数的过程中实现矩阵转置，函数调用结束后在主函数中输出已转置的矩阵。
(3).有n个人围成一圈，顺序排号。从第1个人开始报数（从1到3报数），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。（习题10.5）
(4).用一个函数实现两个字符串的比较，即自己写一个strcmp函数，函数原型为：int strcmp (char * p1,char * p2)；
设p1指向字符串s1，p2指向字符串s2，要求当s1＝s2时，函数返回值为 0,如果sl≠s2，则返回它们二者第一个不相同字符的ASCII码差值(如“BOY”与“BAD”的第二个字母不相同，“O”与“A”之差为79—65=14)；如果sl>s2，则输出正值；如果sl<s2则输出负值。(习题10.17)
两个字符串s1、s2由main函数输入，strcmp函数的返回值也由main函数输出。
(5). 写一个用矩形法求定积分的通用函数，分别求：
说明：sin、cos、exp已在系统的数学函数库中，程序开头要用#include<math．h>。(习题10.13)
(6). 用指向指针的指针的方法对n个整数排序并输出。要求将排序单独写成一个函数。n和各整数在主函数中输入，最后在主函数中输出。(习题10.21)
实验10 结构体和共用体
1. 实验目的
掌握结构体类型变量的定义和使用；
掌握结构体类型数组的概念和使用；
掌握链表的概念，初步学会对链表进行操作；
掌握共用体的概念与使用。
2. 实验内容
编程序，然后上机调试运行。
(1).有10个学生，每个学生的数据包括学号、姓名、3门课的成绩，从键盘输入10个学生数据，要求打印出3门课总平均成绩，以及最高分的学生的数据(包括学号、姓名、3门课的成绩、平均分数)。(习题11.5)
要求用input函数输入10个学生数据；用average函数求总平均分；用max函数找出最高分的学生数据；总平均分和最高分学生的数据都在主函数中输出。
(2). 13个人围成一圈，从第1个人开始顺序报号1、2、3。凡报到“3”者退出圈子，找出最后留在圈子中的人原来的序号。（习题11.9）本题要求用链表实现。
(3).建立一个链表，每个结点包括：学号、姓名、性别、年龄。输入一个年龄，如果链表中的结点所包含的年龄等于此年龄，则将此结点删去。（习题11.11）
(4).输入和运行以下程序
union data
{int i[2];
float a;
long b;
char c[4];
}u;
main ( )
{scanf("%d,%d",&u.i[0],&u.i[1]);
printf(i[0]=%d,i[1]=%da=%fb=%1dc[0]=%c,c[1]=%c,c[2]=%c,c[3]=%c,
u.i[0],u.i[1],u.a,u.b,u.c[0],u.c[1],u.c[2],u.c[3]);
}
输入两个整数10000、20000给u.i[0]和u.i[l]，分析运行结果。
然后将scanf语句改为：
scanf("％ld",&u.b)；
输入60000给b，分析运行结果。
实验11 位运算
1.? 实验目的
掌握按位运算的概念和方法，学会使用位运算符；
学会通过位运算实现对某些位的操作。
2. 实验内容
编写程序，上机调试并运行。
(1).编写一程序，检查所用的计算机系统的C编译在执行右移时是按照逻辑右移的原则，还是按照算术右移的原则进行操作。如果是逻辑右移，请编一个函数实现算术右移；如果是算术右移，请编一个函数实现逻辑右移。(习题12．3)
(2). 编一个函数getbits，从一个16位的单元中取出某几位(即该几位保留原值，其余位为0)。函数调用形式为：
getbits(value，n1，n2)
value为该16位数的值，nl为欲取出的起始位，n2为欲取出的结束位。如：
getbits(0101675,5,8)
表示对八进制数101675，取出其从左面起的第5位到第8位。(习题12．1)
要求把这几位数用八进制数打印出来。注意，应当将这几位数右移到最右端，然后用八进制形式输出。
(3).? 设计一个函数，使给出一个数的原码，能得到该数的补码。（习题12.5）
要求用八进制形式输入和输出。
实验12 文件
1. 实验目的
掌握文件以及缓冲文件系统、文件指针的概念；
学会使用文件打开、关闭、读、写等文件操作函数；
学会用缓冲文件系统对文件进行简单的操作。
2. 实验内容
编写程序并上机调试运行。
(1).有5个学生，每个学生有3门课的成绩，从键盘输入以上数据(包括学生号、姓名、3门课成绩)，计算出平均成绩，将原有数据和计算出的平均分数存放在磁盘文件stud中。(习题13.6)
设5名学生的学号、姓名和3门课成绩如下：
99101 Wang 89，98，67.5
99103 Li 60，80，90
99106 Fun 75.5，91.5，99
99110 Ling 100，50，62.5
99113 Yuan 58，68，7l
在向文件stud写入数据后，应检查验证stud文件中的内容是否正确。
(2).将上题stud文件中的学生数据，按平均分进行排序处理，将已排序的学生数据存入一个新文件stu_sort中．(习题13.7)
在向文件stu_sort写入数据后，应检查验证stu_sort文件中的内容是否正确。
(3). 对上题已排序的学生成绩文件进行插入处理，插入一个学生的3门课成绩。程序先计算新插入学生的平均成绩，然后将它按成绩高低顺序插入，插入后建立一个新文件。(习题13.8)
要插入的学生数据为：
99108 Xin 90，95，60
在向新文件stu_new写入数据后，应检查验证stu_new文件中的内容是否正确。
