广东工业大学C语言实验(上机)任务2015版.doc

广东工业大学实验（上机）任务书
（2015 — 2016 学年度第 1 学期）
课程名称 高级语言程序设计 课程设计 实验室名称及地点： 实验2号楼306
指导教师： 孟安波、王星华
周次
节次
实验主要内容
每组学生人数
具体任务要求
6
5-8
熟悉C++编程开发工具

输入输出程序编程练习
运算符和表达式编程训练

1
在C++开发环境中编写、编译程序，并能够运行成功。
（1） 创建Win32 Console Application，添加源文件
（2） 参考课本例子，编写C语言源代码
（3） 编译、调试并运行成功
（4） 简单的输入输出语句练习
（5） 编写不同数据类型的输入输出程序并运行成功
（6） 编写运算符与表达式
（7） 练习任务1、2、3
7
5-8
练习选择结构及分支结构编程、
循环结构编程
1
练习C语言程序的运算符及表达式
（1） 练习if语句、if-else语句、switch语句编程
（2） 编写不同数据输入、运算并在屏幕上输出的程序，并运行成功
（3） C语言三种不同的循环结构练习
（4） 练习任务4、5
8
5-8
练习数组及循环结构编程

指针编程
1
练习C语言的数组及循环结构：
（1） 练习数组的应用，包括初始化、赋值、运算，特别注意体会数组下标的控制
（2） 结合循环结构进行数组应用的训练
（3） 指针与数组结合编程
（4） 指针、数组与循环结构相结合的编程练习
（5） 练习任务6、7
9
5-8
上课

10
5-8
上课

11
5-8
练习指针及结构体编程
1
指针及结构体的应用编程：
（1） 结构体的创建、赋值及应用编程
（2） 结构体数组的应用编程
（3） 结构体指针的应用编程
（4） 练习任务8、9
12
5-8
学习结构体编程，并结合数组、指针进行编程训练
综合设计任务
1
结构体编程练习
（1） 练习任务9
13
5-8
综合设计任务

1
完成综合设计任务
（1） 自学文件输入输出
（2） 完成全部设计任务编程
（3） 评优的同学完成评优设计任务
14
5-8
1
15
5-8
1

说明：
1、 上机时间为下午1:30——4:00。
2、 一次上机一个班，一人一台计算机。
3、 请不要迟到，上课、下课需签到。
4、 上机同学的练习任务未完成，不得早退；若当次练习任务完成，建议提前开始下一次课上机内容；当次任务完成，3:15之后开始交任务，允许早退。
5、 要求上机前提前编好程序。
6、 想评优的同学必须完成评优设计任务，并参加答辩。

《高级语言程序》课程设计练习任务：

1、 课本P15，习题5。
2、 课本P83，习题5。
3、 课本P84，习题6。
4、 课本P113，习题10。
5、 课本P168，习题6。
6、 课本P168，习题9。
7、 课本P291，习题8。
8、 课本P330，习题5。
9、 综合设计任务
a) 保龄球计分（学号尾数为0、5的同学完成）
【问题描述】打保龄球是用一个滚球去撞击10个站立的瓶，将瓶击倒。一局分10 轮，每轮可滚球1次或多次，以击倒的瓶数为依据计分，一局得分为10轮得分之和，而每轮的得分不仅与本轮的滚球情况有关，还可能与后一轮或两轮的滚球情况有关，即：某轮某次滚球击倒的瓶数不仅要计入本轮得分，还可能会计入前一轮或两轮得分。计分规则如下：
① 若某一轮的第一次滚球就击倒全部10个瓶，则本轮不再滚球（若是第10轮还需加2次滚球），该轮得分为本次击倒瓶数10与以后2次滚球所击倒瓶数之和。
② 若某一轮的第一次滚球未击倒全部10个球，则对剩下未击倒的瓶再滚球一次，如果这2次滚球击倒全部10个瓶，则本轮不再滚球（若是第10轮还需加1次滚球），该轮得分为这2次击倒瓶数10与以后1次滚球所击倒瓶数之和。
③ 若某一轮2次滚球未击倒全部10个瓶，则本轮不在滚球，该轮得分为这2次滚球所击倒瓶数之和。
【实现要求】
① 模拟n个人各打一局保龄球比赛过程，统计每局各轮得分和累计总分。
② 逐人逐轮逐次输入一次滚球击倒的瓶数。
③ 对n人的得分由低到高排序并显示。
④ 用户可以规定参赛人数，需要输入选手姓名
⑤ 参赛成绩可以选择存入文件，程序启动可以选择从文件读取。
⑥ 显示输出时应将所有选手每轮得分及总分均整齐显示。
⑦ 程序应能自动判别输入错误。
【测试数据】
自定模拟数据
【说明】
完成本题1、2、3，4成绩“中等”。
完成本题5、6、7，成绩“良好”。

b) 学生成绩统计（学号尾数为1、6、9的同学完成）
【问题描述】
学期考试结束，统计某班每个人的平均成绩，每门课的平均成绩，并按个人平均成绩从高到低的顺序输出成绩，输出不及格人名单。输入、输出格式自定。
【实现提示】
考试课程有：高等数学、物理、外语、C语言4门课程。
录入所有同学的成绩，对数据进行处理，输出所要求的内容，程序的功能主要包括以下几个方面：
① 输入成绩
② 修改记录
③ 删除记录
④ 输出成绩并按平均成绩排序，并标记平均分不及格的学生。
⑤ 界面提供上述功能选择。
⑥ 学生人数由软件根据输入的成绩记录数自动控制。
⑦ 提供输出成绩到文件以及从文件读取成绩功能。
【测试数据】
自定模拟数据
【说明】
完成本题1-5，成绩“中等”。
完成本题6-7，成绩“良好”。

c) 编制一个学生的选课及学籍管理程序（学号尾数为2、4、7的同学完成）
【问题描述】
现有若干个班级的学生，进行下学期课程的选课，假设已经通过文件储存了选课内容的数据库，数据库中包括n门课(课程内容由学生自己定)
第i门课程能接纳的学生数为10×i，i为课程的序号，即第一门课能接纳的学生数为10×1，第二门课为10×2，...... 依此类推，每门课的学分数分别为
1、2、3、4、5、6、7，现要求每一个学生至少选3门课，最多不超过5门。
【实现提示】
（1）显示课程内容供学生选择,并能进行选课的操作。
（2）随着学生选课工作的进行，动态更新数据库的内容，显示各科剩余学位。
（3）进行学生的最少选课量和最多选课量的控制。
（4）显示所有学生的选课的结果。
（5）把学生所选的课按学分总积分由小到大排列，同样学分按姓名的英文字母排序。
（6）学生总人数和选课数量由程序自动控制
（7）选课情况需存入文件，能从文件读取并显示。
【测试数据】
自定模拟数据
【说明】
完成本题1-4，成绩“中等”。
完成本题5-7，成绩“良好”。

d) 校际运动会管理系统程序（学号位数为3、8的同学完成）
【问题描述】
完成校际运动会成绩管理功能，包括输入项目及参赛成绩，输入参赛学校，统计各校成绩并排序。
各项目名次取法有如下几种：
取前5名：第1名得分7，第2名得分5，第3名得分3，第4名得分2，第5名得分1；
取前3名：第1名得分5，第2名得分3，第3名得分2； 
用户自定义分数选择，并有查错功能（名次靠前的得分要高于名次靠后的得分）
【实现提示】
（1） 显示主菜单功能选项，包括初始化、输入比赛成绩、修改比赛成绩、成绩统计、数据读取及存储。
（2） 初始化：从文件读取比赛项目和参赛学校；增加比赛项目及名称；增加参赛学校及名称；
（3） 输入各比赛项目比赛成绩：选择项目，输入各名次的选手名及所属学校
（4） 统计各学校总分并排序。
（5） 输出显示所有参赛项目及已输入成绩，并提示未完成输入的项目。
（6） 修改已输入比赛项目成绩：选择项目—>选择待修改名次—>修改该名次选手名及学校
（7） 输出到文件，并能从文件进行数据的读取。
【测试数据】
自拟定
【说明】
完成本题1-4，成绩“中等”。
完成本题5-7，成绩“良好”。

10、 评优设计任务（完成任务9综合设计并得到良好，想评优的同学需完成此题）
开发潮流计算软件的导纳矩阵形成模块：
1） 要求从文件读取电网数据。
2） 通过程序，完成电网数据解析，并自动形成节点导纳矩阵，不允许手算后填入程序。
3） 将结果写入到数据文件中输出
4） 输入文件格式要求按照附件IEEE90.DAT的格式读取。
5） 输入文件格式说明参考附件“潮流手册.pdf”，P64页开始的“4 网络数据说明”，重点学习“4.3 节点数据卡”，“4.4 支路数据卡”中的“L卡”和“T卡”。

附件：
Visual C++简单使用指南

1、 Visual C++界面元素
在开始编程之前，花点时间讲述一下Developer Studio的界面。
Developer Studio窗口元素
    当使用Visual C++ 编辑程序时，你可以把Visual C++ 的显示界面划分成三块功能区：工具条、视图以及编辑窗口。每个功能区都可以独立于其它功能区来操作，因此，可以在各功能区之间自由地切换。图1.1显示了典型编辑器的显示情况以及这三个功能区的位置。
    注释 本节中介绍各种窗口、视图以及工具条。随后的各节中介绍它们的详细信息。
    经常用到的窗口有两种类型：文本窗口和资源窗口。
    图1.1显示了一个典型的文本窗口。无论什么时候，当你要修改代码或编辑文本文件时，看到的就是这类窗口。
    Visual C++ 通过各种手段来简化编码工作。文本窗口中首先注意到的东西是代码的颜色。例如，关键字的缺省颜色为蓝色，而注释的颜色为绿色。这种方式的彩色代码让你能够轻易地分辨出代码的性质。

          图1.1 Developer Studio的屏幕可以划分成三个功能区
    本窗口的左边缘是一竖条，这是Visual C++ 放置各种符号的地方，你甚至会看到它通过颜色来区分数据和代码控制区。例如，当我们在代码中设置了断点后，Visual C++ 就在这个竖条上显示断点符号，当该断点可用时，断点符号为红色，否则，断点符号为白色。
    文本框的各个区域中都可以通过右击来显示一个上下文相关菜单。上下文菜单中包含了可以进行基本操作的各种选项，与Developer Studio界面的其它地方不同，这些菜单不能直接进行修改。下图是右击文本编辑器时可能出现的上下文菜单的一个示例。
    请注意，你可以像使用任何编辑器那样剪切、复制或粘贴文本。由于我已经加亮了#include文件项，因此上下文菜单提供了一个打开该文件的机会。如果当前工程中还没有包含该文件，那么使用Insert File into Project菜单项就可以把该文件包含到工程中。后面的两个菜单项——Insert/Remove Breakpoint和Enable Breakpoint用于调试应用程序。最后，你可以打开ClassWizard来操作所选对象（本书将多次使用这种方法）或查看文档的属性。

类视图（ClassView）
    或许类视图（ClassView）将花去你大部分的时间。该视图提供了工程中所有类的层次列表，通过扩展可以显示类中包含的细节。例如，类中将包含要编辑的成员函数等。图1.3显示了一个典型的类视图。

    请注意，在层次列表的每个项目前面都有一个特殊的图标。例如，每个类的前面都有一个由线条连接起来的三个方框形图标。类视图中显示三种成员函数：第一种是公共成员函数，它的图标为一个紫色菱形框；第二种是私有成员函数，它的图标上也有个菱形框，不过菱形框的旁边还有一把钥匙；第三种是保护成员函数，它的图标上有个菱形框和一个小锁。与此相似，变量也有三种类型，它们都使用青绿色图标。当看到一个绿色框时，你就知道是看到了某个COM对象的方法。类视图中还使用了其它几种类型的图标，但上面所述的六种图标是创建绝大多数工程时都需要知道的图标。
文件视图（FileView）
    文件视图（FileView）提供了工程中所有文件的完整列表，无论这些文件是否包含代码。图1.5显示了文件视图窗口的一个典型示例。请注意，列表中包含了从ReadMe.txt到Visual C++ 自动生成的各种文件。

每个文件类型都有自己的文件夹，例如，所有的源代码文件都显示在SourceFiles（源文件）文件夹中。我们不仅可以把文件从一个文件夹移动到另一个文件夹中，也可以创建保存特定类型文件（根据其扩展名）的新文件夹。我通常要创建一个Text File（文本文件）文件夹来保存所有扩展名为TXT的文件。创建新文件夹的方法是，右击要添加新文件夹的文件夹或工程项目，然后从上下文菜单中选择New Folder菜单项。此后系统将显示如下图所示的New Folder对话框，键入文件夹的名称以及相应的文件扩展名，然后单击OK按钮完成创建过程。

工具条
    工具条（Toolbar）是我们讨论Developer Studio界面的最后一个话题。应该说明的是，Visual C++ 拥有比你启动Visual C++ 后看到的工具条多得多的工具条。在工具条上的任何位置右击，你都会看到如下图所示的上下文菜单：

    该菜单中列出了Visual C++ 提供的所有标准工具条。带选中符号的菜单项对应的工具条当前显示在工具条区域中。如果想把某个菜单项对应的工具条添加到工具条区域，只需要单击该菜单项即可；反过来，如果想在工具条区域中去掉某个工具条，也只需要通过在上下文菜单中单击对应的菜单项、去掉其选中符号即可。

上下文菜单中还有一个Customize菜单项值得注意。选择该菜单项后你会看到如下图所示的对话框：
Customize对话框包含了几个让你重新配置Developer Studio界面上绝大多数部件的选项卡。然而，这里我们最感兴趣的是Commands选项卡。对每个菜单和工具条它都包含了一系列的图标（代表对应的命令）或文本命令。如果想给现存工具条上增加一个命令，只需要抓住其图标（或文本命令）并把它拖曳到工具条上，这样，所选命令就显示在工具条上，你可以更快速地访问它们了。如果选择了某个现在还没有相应图标的命令，那么系统会显示Button Appearance对话框，在这个对话框中可以为命令选择一个图标。
    同样的功能对菜单项也一样起作用。你需要做的工作就是打开要修改的下拉菜单，在Commands选项卡中抓住要添加到菜单中的命令，然后将其拖曳到菜单项中希望的位置。在这种情况下，你看到的总是命令的文本版本而不是图标。
    从工具条或菜单中删除不需要命令的方法也很简单。简单地抓住不需要的命令，并把它拖曳到Customize对话框中。该命令将在菜单或工具条中消失，当然，你随时都可以重新把它添加到菜单或工具条中。
你也可以根据需要移动工具条的位置。单击工具条左边缘的双线竖杠，然后把工具条拖曳到所需位置。与此相似，如果你不喜欢某个菜单的当前位置，那么抓住它（在Customize对话框打开的情况下）并把它移动到所需位置。
2、 编写控制台应用程序
Visual C++有能力创建多种不同类型的应用程序。然而，从简单起见，本课程设计要创建最简单的“控制台应用程序”。
控制台应用程序适用于不需要为用户提供全功能操作界面（Windows窗口）的情况。本质上讲，控制台应用程序就像添加了一些特性的DOS应用程序。
让我们探讨一个相当简单的控制台应用程序，看看在这个程序中你能做些什么。这个示例中，我们并不把程序的功能看得很重要，只是要了解应该如何完成示例。当然，第一步的工作是创建程序框架。按下述步骤进行操作：
    1. 如果你还没有启动Visual C++，那么启动Visual C++。
    2. 使用File|New命令显示如下图所示的New对话框。注意，我已经选择了Projects选项卡并加亮了要在本例中使用的工程类型。

    3. 当选择了Win32 Console Application后，在Project Name域中键入程序名称。这个样本程序使用的名称为Console。你或许还需要修改一下Location域的内容，那么单击一下该域旁边的浏览按钮，系统会显示Choose Directory对话框，在这个对话框中选择应用程序的存放目录。
    4. 单击OK按钮。你会看到Win32 Console Application - Step 1 of 1对话框，如下图所示。注意，在这个对话框中有几个应用程序类型供选择。这也是VisualC++ 6.0的一个新特性。以前版本的Visual C++简单地创建一个空的工程。现在到了选择要创建哪种类型工程的时候了（即使空工程也要进行选择）。

    5. 选择An Empty Project，然后单击Finish。你会看到一个NewProject Information对话框，它告诉你都选择了哪些选项。
    6. 单击OK按钮创建示例程序。

现在到了给示例程序添加代码的时候了。需要完成的第一件事是向工程中添加一个文件，让我们看看添加过程。
    1. 使用File | New命令打开New对话框，选择File选项卡，其中显示了文件类型的完整列表，包括Resource Template以及像Icon File这样的各种图像文件。
    2. 加亮C++ Source File选项。
    3. 在File Name域中键入Console（Visual C++会自动添加上正确的文件扩展名）。
    4. 单击OK。系统显示一个空的C++源文件。
    现在我们有了一个要使用的空文件，该添加一些代码了。程序列表2.1显示了一组简单的代码，目的是为了让大家看清楚在这种环境下系统是如何工作的。

程序列表2.1
//预编译的头文件
#include "stdio.h"

//程序运行起始点
void main()
{
//屏幕上输出Hello,World!
printf("Hello,World!\n");
}

在编写完代码后，要进行编译连接后才能执行。在Visual C++中，在“Build”弹出菜单中选择“Build **.Exe”（其中**即为创建应用程序时填写的工程名）菜单项，或者在工具栏上选择“”按钮即可。
在编写代码的过程中，由于多种原因，很可能出现各种各样的语法错误，使得代码无法编译连接成为可执行程序。Visual C++在编译连接的过程中可以指出这些错误供用户修改。编译中发现语法错误后，VC++的界面如下图。
出错的代码
编译中指出的错误
输出（Output）窗口

在编译完全成功后，Output窗口中将如下所示：

3、 调试程序
如果程序的语法正确，但是在编译连接成可执行程序后，运行不是预想的结果，就需要利用Visual C++的调试功能。
（1） 调试执行
调试执行是程序的一种运行状态，在此状态下，整个程序的运行在Visual C++的监控之下，可以设置断点、观察程序中变量的数值，方便用户查找错误。
在菜单“Build”中，选择弹出菜单“Start Debug”中的“go”命令可执行程序即可进入调试状态开始运行。或者在工具栏上选择“”命令。或使用快捷键“F5”
（2） 设置断点（Break Point）
断点是调试中常用的功能，在可能出错的语句附近设置断点，可以在程序进入调试状态运行时停止在断点设置点。
在希望设置断点的语句上单击右键，在弹出的菜单中选择“Insert/Remove Breakpoint”即可，或者在工具栏上选择“”命令，或使用快捷键“F9”。
（3） 观察变量的值（Watch）
程序进入调试状态，并在断点处暂停后，VC++会自动调出新的工具栏和菜单，选择“”按钮或“View”菜单栏下的弹出菜单“Debug Windows”中的“Watch”命令，一般在VC++的底部会出现一个Watch窗口，如下图。
（4） 单步执行（Step）
程序在断点停止后，可以由用户控制一步一步地执行，只要选择工具栏中的“”或快捷键“F10”。
待观察变量
Watch窗口
中止调试
单步执行
调出观察窗口
调试执行
断点标志

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