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1、课程实验报告课程名称：C语言程序设计实验专业班级：计算机1709班学号：U201714759姓爸指导教师：甘早斌报告日期；2018/1/1()计算机科学与技术学院目录1表达式和标准输入输出实验.1.1 实验目的1.2 实验内容1.3 实验小结2 流程控制实验2.1 实验目的2.2 实验内容2.3 实验小结3 函数与程序结构实验3.1 实验目的3.2 实验内容3.3 实验小结4 编译预处理实验4.1 实验目的4.2 实验内容4.3 实验小结5 数组实验5.1 实验目的5.2 实验内容5.3 实验小结6 指针实验6.1 实验目的6.2 实验内容6.3 实验小结7 结构与联合实验7.1 实验目的7.
2、2 实验内容7.3 实验小结8 文件实验8.1 实验目的8.2 实验内容8.3 实验小结22211J错误!未定义书签。错误!未定义书签。2 错误!未定义书签。2 2526262637383838464747476061. 6错误!未定义书签。. 6错误!未定义书签。77错误!未定义书签。8787811错误!未定义书签。112，错误!未定义书签。12 .错误!未定义书签。12 .错误!未定义书签。17118参考文献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，
3、逗号运算符等；熟记运算符的优先级和结合性。(2)掌握 getchar, putchar, 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若干语法和逻辑错误。要求参照1.3和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。1
4、 #include2 #define PI 3.14159;3 voidmain( void)4(5 int f;6 short p, k ;7 double c , r, s ;8 /* for task 1*/9 printf(力nput Fahrenheit:);10 scanfi%d, f);11 c =5/9*(f-32);12 printf(n %d (F)=%.2f (C)nn ”, f, c );13 /* for task 2*/14 printf(input the radius r:);15 scanf(%f,&r);16 s = PI * r * r;17 printf
5、(nThe acreage is %.2fnn,&s);18 /* for task 3*/19 printf(input hex int k, p20 scanf(%x %x,&k,&p );21 newint =(p&0xff00)|(k&0xff00)8;22 printf(new int =%xnn,newint);解答：(1)错误修改：1)第2行的符号常量定义后不能有分号，正确形式为：#define PI 3.141592)第3行的voidmain(void)的返回类型和函数名应分开，正确形式为：int main(void)3)第10行的scanf(%d,f);在输入内容时指向地址应
6、使用&,正确形式为： scanf(%d,&f);4)第11行的c =5/9*(f-32);由于f是int型，在运算时右侧表达式会被截去小数部分，正确形式为：c =5.0/9*(f-32);5)第12行的printf(n %d (F)=%.2f(C)nn ”, f, c );由于c是双精度浮点型变量应使用占位符If,正确形式为：printf(n %d (F)=%.21f(C)nn , f, c );6)第15行的scanf(%f,&r);由于r是双精度浮点型变量应使用占位符If,正确形式为：scanf(%lf,&r);7)第17行的printf(nThe acreage is %.2fnn,&s
7、);变量s为长浮点型，且输出不需要取址符，正确形式为：printf(MnThe acreage is %.21fnnu,s);8)第21行newint变量未声明，且数学表达式错误，正确形式为:short newint;newint=(p&0xff00)|(k&0xff00)8);9)第20行、第22行的变量为短整型，x应为hx,正确形式为:20 scanf(%hx %hx,&k,&p );22 printf(new int =%hxnn,newint);(2)错误修改后运行结果：C:UsersMLDesktopMyfilesEX001binDebugEX001.exeInput Fahrenh
8、eit:8080(F)=26.67(C)input the radius r:1The acreage is 3.14input hex int k, p :200200newint =202Process returned 0(0x0) execution time :7.647 s Press any key to continue.1.2.2 源程序修改替换下面的程序利用常用的中间变量法实现两数交换，请改用不使用第3个变量的方法实现。该程序中t是中间变量，要求将定义语句中的t删除，修改下划线处的语句，使之实现两数对调的操作。#includevoid main()(int a, b, t;
9、printfInput two integers:)；scanf(d %d,&a,&b);t=a ； a=b； b=t；prinfittna=%d,b=%d,a,b);)解答：替换后的程序如下所示：#includevoid main()(int a, b;printfInput two integers:);scanfd %d”,&a,&b);a=a+b ; b=a-b; a=ab;printfCna=%d,b=%d,a,b);Input two integers:46a=6, b=41.2.3 程序设计(1)编写一个程序，输入字符C,如果C是大写字母，则将C转换成对应的小写，否则C的值不变，
10、最后输出C。解答:1）算法流程如图1所示。输入字符c=c-(A-a)输出字符C结束测试用例程序输入理论结果运行结果用例1Eee用例2eee用例31112)程序清单#includeint main()(int c;printf(输入字符，如果它是大写字母，则将它转换成对应的小写，否则原样输出：)；c=getchar ();通过getchar。来获得字符对应的ASCII码if(c=A)判断字符c是否为大写字母c=c-(A-a);将大写字母变为小写printf (处理结果是：%c,c);return 0;3)测试(a)测试数据：表1-1编程题1的测试数据测试用例程序输入理论值运行结果用例1Bbb用例
11、2bbb用例3111(b)用例1的运行结果如图1.2所示输入芋符,如果它是大写了母,则将它转换成对应的小叮，否则原样输出：B 见理结臬是：b图1.2用例2的运行结果如图1.2所示而入：件,如果它是大写;吐则珞它转换成对应的小瓦否则原样输出：b I处理结果是：b图1.3用例3的运行结果如图1.2所示输入字符,如果它是大写字母,则将它转换成对应的小写,否则原样输出：1处理结果是：1图1.4运行结果与理论分析结果一致，验证了程序的正确性。(2)编写一个程序，输入无符号短整数x, m, n (0m15,1 n16-m),取出x从第m位开始向左的n位(m从右至左编号为015),并使其向左端(第15位)靠
12、齐。1)解题思路：A.输入 x,m ,nB.如果输入合理，转a,否则转Ca准备使用位运算，先准备逻辑尺b为利用按位与计算，将非预变换位变为0c使用生成的逻辑尺与预变换数进行按位与运算，达到取出所需部分的目的 d将取出的部分向左靠齐e输出结果C.提示输入错误D.结束2)程序清单#includeint main()(unsigned short x, m, n, i;printf(输入 x (10进制)、m (015)和 n (l-16-m)：);scanf(%hu%hu%hu,&x,&m,&n);if(m=0&m=1&n=16-m)判断输入是否合理(i = Oxffff;准备位运算所需逻辑尺i
13、= m;确定变换起始位置i =16- n;确定变换作用长度i =16- m - n;进入变换位置x &= i;x =16- m - n;左移printf(经过变换得到：%hu, x);1else printf(输入错误，请检查您的输入)；提示输入不合理 return 0;3)测试(a)测试数据：测试写字勒入理论绻累运与果XmN国例10000000000011001(25)32rkXiSMllOO 000000000000 K491524915均例21101010110000011:5459)161帔入婚央检查寄月列31101010110000011(5459)135帧入槽乖(nflr53)(b
14、)对应测试测试用例1的运行结果如图2-2所示。|输入x (10进制)、m (015)和n：2532经过变换得到：49152图2-2编程题2的测试用例一的运行结果对应测试测试用例2的运行结果如图2-3所示。输入x (10进制)、m (015)和n (116-m)：54659161输入错误,请检查您的输入图2-3编程题2的测试用例二的运行结果对应测试测试用例3的运行结果如图2-4所示。输入x (10进制)、m (015)和n:54659135输入错误，请检杳您的输入图2-4编程题2的测试用例三的运行结果运行结果与理论分析结果一致，验证了程序的正确性。(3) IP地址通常是4个用句点分隔的小整数(即
15、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，以机器存储的形式读入一个互联网IP地址，对其译码，然后用常见的句点分隔的4部分的形式输出。解答：1)解题思路：A.输入变为整型数的IPB为4个byte准备4个逻辑尺C.用这4个逻辑尺分别取出各byte中二进制数D将二进制数统一移到最低八位E按要求的格式与顺序输出ip地址2)程序清单#include int main()(unsigned long int ip,ml ,m2,m3,m4,pl ,p2,p3,p4;printf(输入 IP 地址：)； scanf(%lu,&ip);ml = OxffOOOO
16、OO;/各分段逻辑尺m2= OxOOffOOOO;/各分段逻辑尺m3= OxOOOOffOO;各分段逻辑尺m4= OxOOOOOOff;/各分段逻辑尺pl =(ip&ml)24;/取出各部分二进制数p2=(ip&m2)16;取出各部分二进制数p3=(ip&m3)8;/取出各部分二进制数p4=(ip&m4);取出各部分二进制数printf(这个 IP 地址常规形式为：%lu.%lu.%lu.%lu, p4,p3,p2,pl);/按要求格式输出return 0;)3)测试(a)测试数据:测试用例程序输入理论结果运行结果用例14564561345.127.184.245.127.184.2用例212
17、345678921.205.91.721.205.91.7用例378965432149.43.17.4749.43.17.47(b)对应测试测试用例1的运行结果如图3-2所示。输入IP地址：45645613这个IP地址常规形式为：45.127.184.2图3-2编程题3的测试用例一的运行结果对应测试测试用例2的运行结果如图1-3所示|输入 IP 地址：123456789这个IP地址常规形式为：21.205.91.7图3-3编程题3的测试用例二的运行结果对应测试测试用例3的运行结果如图3-4所示|输入IP地址：789654321这个IP地址常规形式为：49.43.17.47图3-4编程题3的测试
18、用例三的运行结果运行结果与理论分析结果一致，验证了程序的正确性1.3 实验小结(1)对基本集成开发环境的运用更加熟练；(2)体会到写程序前先理清思路的重要性；(3)体会到了判断输入值对程序的重要性；(4)掌握了书写实验报告的基本方法。实验2流程控制实验2.1 实验目的(1)掌握if-else, do-while, switch-case等流程控制语句之用法。(2)能正确理解各流程控制语句所包含的逻辑关系。(3)能正确理解各流程控制语句之间不同，并用这些不同优化自己的程序。(4)能用流程控制语句编写简单的C语言程序。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
19、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程序进行调试修改，使之能够正确完成指定任务。例如,8!=40320。1 #include 2 int main(void)34 int i,n,s=l;5 printf(nPlease enter n:H);6 scanf(H%dn, n);7 for(i=l,i=n,i+)8 s=s*i;9 printf(H%d!=%dn,s);10 )11 return ;解答：(1)错误修改：1)第6行的scanf在输入时应指向单元地址而非单元名称，正确形式为：scanf(%d,&n);2)第7行的for语句表达式之间应用；分隔，正确形式为：for(
20、i=l;i=n;i+)3)第10行的return 0；和第11行的位置错误，大括号应该在整段代码的末尾，正确形式为：10 return 0;11 )(2)错误修改后运行结果：见图2-1Please enter n:88!=40320图2-1修改后的运行结果2.2.2 源程序修改替换(1)修改第1题，分别用while和do-while语句替换for语句。解答：在使用while语句时，将for语句中赋i初值的语句放到while循环之前，每次改变i的值的语句放在循环的最后一条语句即可，而在其他的地方，则与经for语句的处理基本一致，替换后的程序如下所示：#include int main(void)
21、(int i=l,n,s=l;printf(Please enter n:);scanf(%d,&n);while(i=n)s=s*i;i+;)printf(%d!=%d,n,s);return 0;运行结果见图2-2Please enter n:88!=40320图2-2 while结构下的运行结果在使用do-while语句时，其与while语句的差异特别体现在无论n的值为何值，其都会进行一次循环，但值得注意的是，这一次额外的循环(发生于输入 n=0时)在i的初值为1时，并不会改变s的值，从而并不需要进行额外的处理，调换循环体与条件的位置即可，替换后的程序如下所示：#include int
22、main(void)(int i=l,n,s=l;printf(Please enter n:);scanf(%d,&n);dos=s*i;i+；)while(i=n);printf(%d!=%d,n,s);return 0;1运行结果见图2-3Please enter n:88!=40320图2-3 do-while结构的运行结果(2)修改第1题，要求输入改为“整数s，输出改为“满足n!Ns的最小整数 nH0例如，输入整数为40310,输出结果为n=8。解答：这个问题，从本质上来说，是要找到一个数，使它的阶乘的值大于等于所输入的n的值，且要求这个数的值最小。阶乘的实现，可借助之前编写的程序,
23、只需修改一下输入和输出，及增加一个输出条件。程序如下所示：#includeint main ()int j,n=O,s,m=l;printf(Please enter s:n);scanf(n%dn,&s);for(j=l；j+)m=m*j;n+;if(m=s)printf(n=%d,n); break;return 0;)运行结果见图2-4Please enter s:40320 n=8图2-4第2题程序的运行结果2.2.3 程序设计(1)假设工资税金按以下方法计算：x 1000元，不收取税金；1000 W x 2000,收取5%的税金；2000 W x V 3000,收取10%的税金；30
24、00 W 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语句和switch语句来实现解答：在if-else结构下，对x的区间划分比较显然，但由于switch语句只能选择整数，结合x的分段区间宽度均为1(X)0,于是将x除以1000后再强制转换类型为int类型在进入各个case语句进行运算，流程图如下：结束程序如下所示:(if)#include float tax(float x);int main (void)(float x;printf(Please input your salary:*);scanf(n%f&x);printf(You s
25、hould pay %f yuan.nn,tax(x);return 0;)float tax(float x) float n; if(x0) n=0; else if(x2000) n=0.05; else if(x3000) n=0.1; else if(x4000) n=0.15; else if(x5000) n=0.2;else n=0.25; return n*x;(switch)#include float tax(float x)(float a;switch(int)(x/1000)case 0:a=0;break;case l:a=0.05; break;case 2:a
26、=0.1; break;case 3:a=0.15; break;case 4:a=0.2; break;default:a=0.25;return a*x;int main(void)float x;printf(nPlease input your salary:);scanf(n%f;&x);printf(MYou should pay %f yuan.nn,tax(x);return 0;程序运行结果:Please input your salary:1000 You should pay 50.000000 yuan.Please input your salary：2000 You
27、 should pay 200.000000 yuan.Please input your salary:3000 You should pay 450.000000 yuan.Please input your salary:4000 You should pay 800.000000 yuan.Please input your salary:5000 You should pay 1250.000000 yuan.Please input your salary:6000 You should pay 1500.000000 yuan.图2-5编程题1的测试用例一的运行结果（2）编写一个
28、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。解答：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：#include enum COPY,START,SPACE;int main()(char c;int state=COPY;printffPlease input a char:nH);while(c=getchar()!-n*) switch(state)case COPY:if(c=*)state=START;else putchar(c);break;case START:putchar,);if(c=f ,)state=
29、SPACE;elsestate=COPY;putchar(c); break;case SPACE:if(c!=) state=COPY; putchar(c);else state=SPACE; break;)return 0;程序运行结果如下：Please input a char: I loveyouI love you !图2-6编程题2的测试用例的运行结果(3)编写一个程序，打印如下的杨辉三角形。1/*第0行*/11/*第1行*/121/*第2行*/13 3114 641151010511615201561172135352171182856705628811936841261268
30、43691每个数据值可以由组合c/计算(表示第i行第j列位置的值)，而的计算如下：c；=l(i=0,l,2,)C/= C/-*(i-j + l)/j (j=0,l,2,3,-,i)说明：本程序中为了打印出金字塔效果，要注意空格的数目。一位数之间是3个空格，两位数之间有2个空格，3位数之间只有一个空格，程序编制过程中要注意区分。解答：首先，应该用一个循环控制每一行的输出，而每一行中应该分为空格的输出和数字的输出，空格的输出根据规律应该为每行输出2*(总行数-当前行数)个空格，而数字的输出则按照给定的公式循环输出即可。故一共两个内循环分别控制每行数字前的空格输出和数字输出，还有一个外循环控制每一行
31、。程序如下：#include #define n 10int main (void)(int i,j,k,c,m;fbr(i=0;in;i+)(for(m=0;mn-i;m+)printf();)for(j=0;j=i;j+)if(j=O) c=l;else c=c*(i+l-j)/j;printf(%4d,c);)printf(n);)return 0;程序运行结果如下：11112113311464115101051161520156117213535217118285670562881193684126126843691图2-7编程题3的运行结果(4)编写一个程序，将用户输入的任意正整数逆
32、转，例如，输入1234,输出4321o解答：利用同余除法的特性，求出输入数据除以十的余数并将其输出，而后将输入的数字除以十，由于输入是int型，从而除以十的结果等效于消除了最后一位数字，再求出新的数字除以10的余数，如此循环下去，便可输出被逆转的整数，考虑到循环的逻辑简明，故采用while语句。流程图如下：程序如下：#include int main(void)(long n,m;printf(Please intput an integer n(n0):);scanf(n%ldn,&n);printf(nThe new integer is:);while(n0)m=n%10;printf(
33、%ld,m);n=n/10;return 0;)程序运行结果如下：Please intput an integer n(n0):1234 The new integer is:4321图2-8编程题4的运行结果2.2.4选做题编写一个程序，用牛顿迭代法求方程幻=3-4-5丫+13=满足精度 e=l（?6的一个近似根，并在屏幕上输出所求近似根。牛顿迭代法求方程近似根的迭代公式为：x0= aV,Xk+= Xk f（Xk）/（工人）其中,/（x）是函数f（x）的导函数。牛顿迭代法首先任意设定的一个实数a来作为近似根的迭代初值xo,然后用迭代公式计算下一个近似根Xlo如此继续迭代计算X2,X3,Xn,
34、直到叱度e,此时值Xn即为所求的近似根。解答：首先，定义两个函数分别用来计算函数f（X）和f，（X）的值，定义一个循环，考虑到先执行再判断精度是否达到要求，用dowhile循环，先按照题目所给公式执行再判断，当精度达到要求即跳出循环。需要注意的是，需用另一个变量记录Xk的值，因为每次经过计算后Xk+1的值会覆盖Xk的值。程序如下：#include #defineE 0.000001 double R)(double x)(return 3*x*x*x-4*x*x-5*x+13;)double fl (double x)(return 9*x*x-8*x-5;) int main (void)(
35、double x,y;scanf(%lf,&x); do y=x；x=x-f0(x)/fl(x);while(x-y)E|(x-y)(-E);printf(%lf,x);return 0;)程序运行结果如下：3-1.548910图2-9选做题的的运行结果2.3实验小结(1)掌握了流程控制语句的基本用法。(2)实践中运用调试功能找出了程序的低级错误，明白了学会调试的重要性。(3)初步理解了在编程时利用各程序语句的特点优化程序的重要性与必要性。(4)在平时写程序时就应该思考对于一个问题有没有多种解决方案，使用不同的逻辑结构多种尝试寻求最优解。3函数与程序结构实验3.1 实验目的(1)熟悉和掌握函数
36、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。3.2 实验内容3.2.1 源程序改错题下面是计算s=l!+2!+3!+n!的源程序，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程序进行调试修改，使之能够正确完成指定任务。1 #include nstdio.hH2 void main(void)3(4int k;5for(k=l;k6;k+)6printf(k=%dtthe sum is %ldn,k,sum_fac(k);78 long sum_fac(int n)910 long
37、 s=0;11 int i;12 long fac;13 for(i=l;i=n;i+)14 fac*=i;15 s+=fac;16 return s;17解答：(1)缺少对函数的声明，应该在第1行与第2行之间加上如下代码: long sum_fac(int n);(2)第7行前少了一个return。；语句，在第6行与第7行之间加上： return 0;(3)第14、15行两条语句应该都包括在for循环内，正确形式为：14 fac*=i;15 s+=fac;修改后程序运行结果:k=lthesumis1卜=2thesumis3k=3thesumis9k=4thesumis33k=5thesumi
38、s1533.2.2 源程序修改替换题(1)修改第1题中sum_fac函数，使其计算量最小。解答：利用static变量类型对循环进行化简，保留上一个值，避免多次重复循环。流程图如下：开始结束程序代码如下：#include long sum_fac(int n);int main()int k;for(k=l;k6;k+)printf(Hk=%dtthe sum is %ldnn,k,sum_fac(k);return 0;)static long s=0,fac=l;long sum_fac(int n)(fac*=n;s+=fac;return s;)程序运行结果如下:k=lthesumis1
39、k=2thesumis3k=3thesumis9k=4thesumis33k=5thesumis153(2)修改第1题中sum_fac函数，计算s =1+,+,+。2!3!！相比较于源程序，变动之处在于求的是阶乘的倒数和，则在循环中多一步求倒数的过程，并对倒数求和。需要注意的是函数的类型应改变为float,变量s 也需要改成float类型，还需再声明一个额外的float型变量i用来存放1/fac的值。流程图如下：开始k=l,s=O,fac=l,i=lK=6?fe*=k； i=l/fec; S+=i;输出s结束程序代码如下:#include long sum_fac();int main()in
40、t k;for(k=l;kTi =2 p =(long )0x62fe38 k=5n =2(4) n=3-n=2-n=l-n=3源程序void main(void)(int i,k;long sum=0,*p=∑scanf(n%dn,&k);for(i=l;i=k;i+)sum+=fabonacci(i);printf(ni=%dtthe sum is %ldnn,i,*p);long fabonacci(int n)(if(n=l | n=2)return 1;elsereturn fabonacci(n-1)+fabonacci(n-2);)其中，long sum=0,*p=∑声明p为长整型指针并用&sum取出sum的地址对p初始化。*p表示引用p所指的变量(*p即sum)。3.2.4 编程设计题(1)编程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，观察递归过程。解答：(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钠若余数不为零，去