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1、第一部分 C程序上机指南第1章 VC环境下C程序的开发与调试开发C语言程序，一般包括四步：（1）编辑。可以用任何一种编辑软件将在纸上编写好的C语言程序输入计算机，并将C语言源程序文件*.c以纯文本文件形式保存在计算机的磁盘上（不能设置字体、字号等）。（2）编译。编译过程使用C语言编译程序将编辑好的源程序文件“*.c”翻译成二进制目标代码文件“*.obj”。编译程序对源程序逐句检查语法错误，发现错误后，不仅会显示错误的位置（行号），还会告知错误类型信息。我们需要再次回到编辑软件修改源程序的错误，然后，再进行编译，直至排除所有语法和语义错误。（3）连接。程序编译后产生的目标文件是可重定位的程序模块
2、，不能直接运行。连接将编译生成的各个目标程序模块和系统或第三方提供的库函数“*.lib”连接在一起，生成可以脱离开发环境、直接在操作系统下运行的可执行文件“*.exe”。（4）运行程序。如果经过测试，运行可执行文件达到预期设计目的，这个C语言程序的开发工作便到此完成了。如果运行出错，这说明程序处理的逻辑存在问题，需要再次回到编辑环境针对程序出现的逻辑错误进一步检查、修改源程序，重复编辑编译连接运行的过程，直到取得预期结果为止。1.1 Visual C+ 6.0开发环境介绍Visual C+ 6.0（以后简称VC）是Microsoft公司推出的可视化开发环境Developer Studio下的一
3、个组件，为我们提供了一个集程序创建、编辑、编译、调试等诸多工作于一体的集成开发环境（IDE）。VC集成开发环境功能强大，不仅提供了大量的向导（Wizard ），还有完备的帮助功能（MSDN）。所以，初学者学习C语言编程，并不需要全面了解开发环境的全部功能。我们可以在安装VC时选择完全安装MSDN，然后在遇到问题时再去查阅MSDN中的相关说明。通过“开始”菜单或桌面快捷方式启动Visual C+进入集成开发环境，如图1-1所示。图1-1 Visual C+界面跟大多数的 Windows 应用程序一样，Visual C+最上面是菜单，然后是工具栏，中央是工作区（左侧窗口是项目工作区，C程序员可以在
4、ClassView页的Globals全局选项里查看到正在开发的全局变量和全局函数，右侧窗口是编辑窗口，可以同时对多个文挡进行编辑）。最下面状态栏上面的窗口是输出窗口，主要用于显示编译、连接信息和错误提示，我们可以双击错误提示行，VC会在编辑窗口内打开出错代码所在的源程序文件，并将光标快速定位到出错行上。 在编辑窗口内输入、编辑程序源代码时，源代码会显示语法着色。在缺省情况下，代码为黑色，夹以绿色的注 释和蓝色的关键字（指VC所保留的public、private、new和int等等）。我们还可以通过Tools菜单下的Options对话框中的Format选 项卡进一步设置指定颜色。1.1.1 项目
5、开发一个应用程序，往往会有很多源程序文件、菜单、图标、图片等资源，VC通过“项目”管理上述资源。所以，在开始开发C程序时，我们就要在一个指定文件夹内创建一个以.DSW为扩展名的项目工作区文件，包含项目中所有文件的名称、 文件所在目录、编译器和连接器的选项以及项目工作的其他信息；此外还有以.DSP为扩展名的项目记录文件，以.OPT为扩展名的工作区选项文件（包含Developer Studio的所有个人设置 - 包括颜色、字体、工具栏、哪个文件被打开以及MDI窗口如何被定位和最新调试中的断点）等。在打开项目工作区文件时其他文件随即会自动打开。在此文件夹下还会创建Res（资源）、Debug（调试）、
6、Release（发行）等子文件夹。1.1.2 编辑在编辑窗口打开、浏览文件、输入、修改、复制、剪切、粘贴、查找、替换、撤销等操作，可以通过菜单完成，也可以通过工具栏按钮完成，这些与Word之类的windows编辑器用法完全相同，这里就不再重复叙述了。1.1.3 辅助VC不仅提供了“语法着色”帮助我们阅读程序，还可以通过一些快捷键检查常见的括号不匹配错误。MSDN也可以在编辑过程中提示存在的变量名、函数名。很多程序员借助类似Visual Assist X的工具辅助开发，减少程序出错的可能性。1.2 开发C程序1.2.1 开发单个C语言程序1. 创建一个工作文件夹。由于开发过程会产生一系列文件，建
7、议每开发一个新的C程序都创建一个工作文件夹。还可以将所有工作文件夹集中到一起，如E:LXHEX01-01、E:LXHEX03-02等。2. 启动 Visual C+。3. 新建一个C语言源程序。选择菜单：File下的New菜单项，出现如图1-2所示new（新建）对话框。图1-2 选择菜单File下的New菜单项选择Files标签下的C+ Source File在“E:LXHEG01-01”文件夹中创建C程序：eg01-01.c，如图1-3所示。图1-3 Files标签4. 输入、编辑源程序。注意不要输入中文标点符号，要及时按Ctrl+S 保存文件，如图1-4所示。编译图1-4 输入源程序5.
8、编译、连接。点击“Build MiniBar”工具栏上的“Build”按钮进行编译、连接。也可以选择菜单Build下的Build (F7) 菜单项或Rebuild All菜单项。更简捷的方法是直接按F7功能键。Visual C+将提示创建默认工作区，如图1-5所示。图1-5 创建默认工作区点击“是”按钮。如果编译完全成功，会显示 0 error(s), 0 warning(s)。如果出现语法错误，则要返回4修改源程序。然后，再进行编译，直至排除所有错误。6. 运行。点击“Build MiniBar”工具栏上的“Execute Program”按钮运行程序。也可以选择菜单Build下的Execu
9、te eg01-01.exe菜单项。更简捷的方法是直接按功能键CtrlF5运行程序。若运行结果正确，则C语言程序的开发工作到此完成。否则，要针对程序出现的逻辑错误返回4修改源程序，重复编译连接运行的过程，直到取得预期结果为止。7. 关闭。如果不退出Visual C+，接着开发下一个C程序，需要先选择菜单File下的close workspace菜单项关闭当前工作区，然后再按照1-7步骤开发下一个C程序。1.2.2 添加多个C语言源程序在用C语言开发应用程序时，往往会使用多个C语言源程序（详见教材第六章函数）。现有C语言源程序文件“sayhello.c”:#include void sayhel
10、lo(void)printf(hellon);将其添加到“eg01-01.c”的步骤如下：首先打开“eg01-01.dsw”，点击项目工作区ClassView页的Globals选项，选择菜单Project下的“Add To Project”菜单项的“Files”图1-6 添加多个源程序文件然后在“Insert Files into Project”对话框中选取“sayhello.c”：图1-7 选择欲添加的源程序文件再在main()函数中添加子函数说明和调用：图1-8 添加子函数说明和调用程序运行结果如图1-9所示：图1-9 程序运行结果1.3 调试C程序初学C语言程序设计，往往一看到自己编的
11、程序出现错误就不知所措了。有些同学上机时，只要程序能够顺利运行，就认为大功告成，根本没想到程序还存在某些隐患。要想不犯或少犯错误，就需要了解C语言程序设计的错误类型和纠正方法。C语言程序设计的错误可分为语法错误、连接错误、逻辑错误和运行错误。1. 语法错误：在编写程序时违反了C语言的语法规定。语法不正确、关键词拼错、标点漏写、数据运算类型不匹配、括号不配对等都属于语法错误，在进入程序编译阶段，编译系统会给出出错行和相应“出错信息”（详见教材的第十章和附录）。我们可以双击错误提示行，将光标快速定位到出错代码所在的出错行上。根据错误提示修改源程序，排除错误。2. 连接错误：如果使用了错误的函数调用
12、，比如书写了错误的函数名或不存在的函数名，编译系统在对其进行连接时便会发现这一错误。纠正方法同1。3. 逻辑错误：虽然程序不存在上述两种错误，但程序运行结果就是与预期效果不符。逻辑错误往往是因为程序采用的算法有问题，或编写的程序逻辑与算法不完全吻合。逻辑错误比语法错误更难排除，需要程序员对程序逐步调试，检测循环、分支调用是否正确，变量值是否按照预期产生变化。4. 运行错误：程序不存在上述错误，但运行结果时对时错。运行错误往往是由于程序的容错性不高，可能在设计时仅考虑了一部分数据的情况，对于其他数据就不能适用了。例如打开文件时没有检测打开是否成功就开始对文件进行读写，结果程序运行时，如果文件能够
13、顺利打开，程序运行正确，反之则程序运行出错。要避免这种类型的错误，需要对程序反复测试，完备算法，使程序能够适应各种情况的数据。为了方便程序员排除程序中的逻辑错误，VC提供了强大的调试功能。每当我们创建一个新的VC工程项目时，默认状态就是Debug（调试）版本。调试版本会执行编译命令_D_DEBUG，将头文件的调试语句ifdef分支代码添加到可执行文件中；同时加入的调试信息可以让开发人员观察变量，单步执行程序。由于调试版本包含了大量信息，所以生成的Debug版本可执行文件容量会远远大于Release（发行）版本。 1.3.1 设置断点VC可以在程序中设置断点，跟踪程序实际执行流程。设置断点后，可
14、以按“F5”功能键启动Debug模式，程序会在断点处停止。我们可以接着单步执行程序，观察各变量的值如何变化，确认程序是否按照设想的方式运行。设置断点的方法是：将光标停在要被暂停的那一行，选择“Build MiniBar”工具栏按钮“Insert/Remove Breakpoint (F9)”按钮添加断点，如图1-10所示，断点所在代码行的最左边出现了一个深红色的实心圆点，这表示断点设置成功。图1-10 设置断点如果该行已经设置了断点，那么再次按“F9”功能键会清除该断点。1.3.2 调试命令我们也可以在VC“Build”（组建）菜单下的“Start Debug”（开始调试）中点击Go（F5）命
15、令进入调试状态，Build菜单自动变成Debug菜单，提供以下专用的调试命令：Go(F5)从当前语句开始运行程序，直到程序结束或断点处。Step Into(F11)单步执行下条语句，并跟踪遇到的函数。Step Over(F10)单步执行（跳过所调用的函数）Run to Cursor(Ctrl+F10)运行程序到光标所在的代码行。Step out(Shift+F11)执行函数调用外的语句，并终止在函数调用语句处。Stop Debugging(Shift+F5)停止调试，返回正常的编辑状态必须在运行程序时用Go命令（而不是Execute）才能启动调试模式。在调试模式下，程序停止在某条语句，该条语句
16、左边就会出现一个黄色的小箭头。我们随时中断程序、单步执行、查看变量、检查调用情况。比如，按“F5”功能键进入调试模式，程序运行到断点处暂停；不断按“F10”功能键，接着一行一行地执行程序，直到程序运行结束。需要说明的是，如果希望能一句一句地单步调试程序，在编写程序时就必须一行只写一条语句。1.3.3 察看变量单步调试程序的过程中，我们可以在下方的Variables （变量）子窗口和Watch（监视） 子窗口中动态地察看变量的值，如图1-11所示。Variables 子窗口中自动显示当前运行上下文中的各个变量的值变量，而Watch子窗口内只显示在此Watch子窗口输入的变量或表达式的值。随着程序
17、的逐步运行，也可以直接用鼠标指向程序中变量查看其值。例如在图1-11中，我们可以清楚地看到，程序已经为自动型变量first、second、big分配了内存，但它们的初始值是随机的。图1-11 察看变量Variables子窗口有3个选项卡：Auto、Locals和This。Auto选项卡：显示出当前语句和上一条语句使用的变量，它还显示使用Step over或Step out命令后函数的返回值。Locals选项卡：显示出当前函数使用的局部变量。This选项卡： 显示出由This所指向的对象（C语言不用this）。如果变量较多，自动显示的Variables窗口难以查看时，还可以在右边的Watch子窗
18、口中添加想要监控的变量名。例如，图1-11在Watch1子窗口中添加了变量“first”。我们还可以直接将变量拖动到Watch子窗口的空白Name框中。添加结束后，该变量的值会被显示出来。并且随着单步调试的进行，会看到变量 first 的值逐渐变化。如果各变量的值按照设想的方式逐渐变化，程序运行结果无误，本次开发就顺利结束了。如果发现各变量值的变化和设想的不一致，说明程序存在逻辑错误，那就需要停止调试，返回编辑窗口，查错并修改程序。1.3.4 查看内存数组和指针指向了一段连续的内存中的若干个数据。可以使用memory功能显示数组和指针指向的连续内存中的内容。在Debug工具条上点memory按钮，弹出一个对话框，在其中输入数组或指针的地址，就可以显示该地址指向的内存的内容。如图1-12所示：图1-12 察看内存