《程序设计基础(C++)》实验教程--2xzl

《程序设计基础》实验教程对于从事计算机行业的人员来说，设计能力是最主要的基本功之一。入门课程《程序设计基础》的学习效果将直接关系到编程能力的掌握和提高以及后续课程的学习。然而，实践证明，许多初学者在学习这门课程时的效果并不理想。对初学者来说，如何学好本课程？首先，要理解教材中所给出的语法描述，并学会按语法规定去编写指定问题的求解程序。经过这样的多次反复，初学者就可以找到编程的感觉。除了要学好理论知识外，更重要的一点是要到计算机上去验证，因为只有实践才是检验真理的标准。只有通过到计算机上去实践，才能发现学习中存在的问题，巩固所学知识，加强解决实际问题的能力，增强信心。因此，《程序设计基础》课程的上机实验是本课程必不可少的实践环节，必须加以重视。本课程上机实验的目的是使学生熟悉用高级语言解决实际问题的全过程，加深对语言的理解，得到程序设计基本方法和能力的训练。在独立编写程序、独立上机调试程序的同时，真正能用高级语言这个工具去解决实际问题,对计算机学科的相关知识有所了解，从而为后续课程的学习奠定良好的基础。本实验指导所用环境是VisualC++6.0及以上版本。考虑到本课程的内容和特点，设置了十三个实验，每次实验需要两至三小时，分别侧重于教材中的一个方面,其中标有“*”号的习题的综合性较强，可供学有余力的学生选择。实验时也可根据具体情况做适当调整。虽然可能由于课时和机时限制等原因而不能在实验课时内全部得到安排，但还是建议学生能将其中的每个实验都能认真做一遍，因为这些实验都是学习本课程所必需的。学生在做实验之前应仔细阅读本实验指导书，初步掌握实验的基本要求和实验方法。在实验过程中，学生应该有意识的培养自己调试程序的能力，积累发现问题、解决问题的经验，灵活主动的学习。对于分析运行结果的实验习题，上机前先进行用人工分析，写出运行结果，与上机调试得到的结果进行对照，如有差异，分析其原因。对于程序编制的实验习题，上机前应考虑出较成熟的编程思路，有意识提供出多种方案，以灵活运用所学知识和技巧。如此，可充分利用有限的上机时间，有目的的增强调试程序、解决各种实际问题的能力。每个实验完成后需要写实验报告。实验报告格式参见附录一。实验０VisualC++集成开发环境1.实验目的要求（1）熟悉和掌握VisualC++的集成开发环境（简称为IDE）的部分功能。（2）熟悉和掌握建立控制台应用程序（3）掌握用IDE编辑、编译和运行简单程序的基本过程。（4）掌握程序调试的基本方法，包括程序断点的设置与去除，程序的跟踪以及运行期间变量数值的观察。2.实验内容(1)了解VisualC++可视化集成开发环境VisualC++是微软公司推出的目前使用极为广泛的基于Windows平台的可视化集成开发环境，它和VisualBasic、VisualFoxpro、VisualJ++等其它软件构成了VisualStudio（又名DeveloperStudio）程序设计软件包。DeveloperStudio是一个通用的应用程序集成开发环境，包含了一个文本编辑器、资源编辑器、工程编译工具、一个增量连接器、源代码浏览器、集成调试工具，以及一套联机文档。使用DeveloperStudio，可以完成创建、调试、修改应用程序等的各种操作。VisualC++分为学习版、专业版和企业版。VC提供了一种控制台操作方式，初学者使用它应该从这里开始。Win32控制台程序(Win32ConsoleApplication)是一类Windows程序，它不使用复杂的图形用户界面，程序与用户交互时通过一个标准的正文窗口，通过几个标准的输入输出流（I/OStreams）进行。下面我们将对使用VC编写简单的控制台程序作一个最初步的介绍。这里的介绍不包含C++运行环境（尤其是Windows环境）下进行开发的内容，有关这方面的内容请参阅相应开发手册。另外，VisualC++包含丰富的函数库和类库，学生在设计程序时可以使用有关的内容，这方面的内容也请自行参阅相应的开发指南类书籍。实验操作步骤如下：安装VisualC++：运行VisualStudio软件中的setup.exe程序，选择安装VisualC++6.0，然后按照安装程序的指导完成安装过程。启动VisualC++：安装完成后，在开始菜单的程序选单中有MicrosoftVisualStudio6.0图标，其中又有MicrosoftVisualC++6.0即可运行（也可在Window桌面上建立一个快捷方式，以后可双击运行）。VisualC++6.0开发环境见图0-1。建立控制台工程：进入VisualC++环境后，选择菜单“File|New”，在弹出的对话框中单击上方的选项卡“Projects”，选择“Win32ConsoleApplication”工程类型，在“Projectname”一栏中填写工程名例如MyFirst，在“Location”一栏中填写工程路径（目录）例如：D:\MyProject\MyFirst，见图0-2，然后按“OK”继续。屏幕上出现如图0-3所示的Win32ConsoleApplication—Step1of1对话框后，选择“Anemptyproject”项，然后按Finish按钮继续，图0-1启动MircosoftVisualC++6.0图0-2创建控制台工程图0-3Win32ConsoleApplication—Step1of1对话框出现如图0-4所示的NewProjectInformation对话框后，按OK按钮完成工程创建。图0-4NewProjectInformation对话框编辑C++程序：选择菜单“Project|AddtoProject|New”，为工程添加新的C++源文件。如图0-5所示。图0-5选择菜单为工程添加新源文件图0-6加入新的C++SourceFile在出现如图0-6所示的对话框后，选择“File”选项卡，选定“C++SourceFile”项，在“FileName”栏填入新添加的源文件名，如MyFirst.cpp，“Location”一栏指定文件路径，按按钮“OK”完成C++源程序的系统新建操作，如图0-6所示。在文件编辑区输入源程序，存盘，如图0-7所示。图0-7编辑MyFirst.cpp源程序编译源程序：选择Build|Build菜单（F7为快捷键），系统将会在Output窗口给出所有的错误信息和警告信息。当所有错误修正之后，系统将会生成扩展名为.exe的可执行文件。对于Output窗口给出的错误信息，双击可以使输入焦点跳转到引起错误的源代码处以进行修改。执行程序：选择Build|Execute菜单项（Ctrl+F5为快捷键），执行程序，将会出现一个DOS窗口，按照程序输入要求正确输入数据后，程序即正确执行。如图0-8所示。调试程序：在编写较长的程序时，能够一次成功而不含有任何错误决非易事，这需要进行长期大量的练习。编写的程序若已没有编译错误，可以成功运行。对于程序中的错误，VC提供了易用且有效的调试手段。在工具栏上单击鼠标右键，在弹出的菜单中选中“Debug”项。在程序调试状态下，可以进行单步执行调试程序。其中，单步跟踪进入子函数（StepInto，F11），每按一次F11键，程序执行一条无法再进行分解的程序行；单步跟踪跳过子函数（StepOver，F10），每按一次F10键，程序执行一行；Watch窗口可以显示变量名及其当前值，在单步执行的过程中，可以在Watch窗口中加入所需观察的变量，辅助加以进行监视，随时了解变量当前的情况；同时，为方便较大规模程序的跟踪，可以设置断点（F9为快捷键），断点处所在的程序行的左侧会出现一个红色圆点。选择Build|StartDebug|Go时，程序执行到断点处程序将暂停执行，可方便用户进行变量观察。取消断点只需在代码处再次按F9即可。还有运行至当前函数的末尾（StepOut）等都是很有效的调试工具，这里不再做一一介绍。图0-9MSDN有关联机帮助：VisualC++6.0提供了详细的帮助信息，用户通过选择集成开发环境中的“Help”菜单下图0-8程序运行结果的“Contents”命令就可以进入帮助系统。在源文件编辑器中把光标定位在一个需要查询的单词处，然后按〈F1〉键也可以进入VisualC++6.0的帮助系统。如图0-9所示。用户要使用帮助必须安装MSDN。用户通过VisualC++6.0的帮助系统可以获得几乎所有的VisualC++6.0的技术信息，这也是VisualC++作为一个非常友好的开发环境所具有的一个特色。3.思考题通过创建项目文件的实验，总结一下创建一个控制台应用项目的一般方法和经验。除了已经介绍过的调试方法，可以尝试集成开发环境提供的其它功能。实验一面向过程的简单程序设计1.实验目的要求（1）使用C++语言编写简单的计算机程序，掌握C++程序从编辑、编译到运行的全过程，初步了解C++程序的特点。（2）掌握C++语言的数据类型（包括对各种数据类型变量的定义、初始化、赋值等）、运算符和表达式的使用。（3）掌握赋值语句的使用。（4）掌握数据的输入输出方法。2.实验内容（1）设计简单程序，分别计算下列表达式，式中变量由键盘输入，输出表达式的值。1dcbax#includeiostream.hvoidmain(){intx,a,b,c,d;coutx,a,b,c,d=endl;cinxabcd;cout(x+(a+b)/(c-d))endl;}21111xx#includeiostream.h#includemath.hvoidmain(){floatx,y;coutx=endl;cinx;y=sqrt(1+1/(x+1/(x+1)));coutyendl;}3sinX+cosX+tan-1X#includeiostream.h#includemath.hvoidmain(){floatx,y;coutx=endl;cinx;y=sin(x)+cos(x)+1/tan(x);coutyendl;}4ex+y+ex-y#includeiostream.h#includemath.hvoidmain(){floatx,y;coutx,y=endl;cinxy;cout(exp(x+y)+exp(x-y))endl;}5log10(1+21x)#includeiostream.h#includemath.hvoidmain(){floatx,y;coutx=endl;cinx;y=log10(1+sqrt(1+x*x));coutyendl;}622ba+ba（其中a表示取不大于a的最大整数）。#includeiostream.h#includemath.hvoidmain(){floata,b,c;couta,b=endl;cinab;c=fabs(a*a-b*b)+floor(a-b);coutcendl;}（2）阅读下列程序，写出（由指定的输入）所产生的运行结果，并指出其功能。1a-A,A-A，将小写字母转换成大写字母。#includeiostream.hvoidmain(){charch;cinch;ch=(ch=’A’&&ch=’Z’)?(ch+32):ch;ch=(ch=’a’&&ch=’z’)?(ch–32):ch;coutchendl;}2判断m是否大于1000，x是否小于1000#includeiostream.hvoidmain(){intm;floatx;boolbi,br;cout\nintm=;cinm;bi=m1000;cout\nfloatx=;cinx;br=x=1e3;coutbi','brendl;}分别输入10