C语言程序设计习题与实验指导（第2版）

高等院校学生学习C语言程序设计的实验指导教材 

本书是《C语言程序设计（第2版）》（孙改平等主编）的配套实验指导教材，也可独立作为上机实验和平时练习用书。全书共分10章，包括C集成开发环境简介、C程序设计与数据类型、顺序结构程序设计、选择结构程序设计、循环结构程序设计、数组、函数、指针、结构体和共用体、文件等内容。第1章主要介绍C语言集成开发环境和常见错误分析；在第2～10章中，每章分为五部分：包括学习要求、基本知识、等级考试知识、实验内容、习题。本书对每章内容提出学习要求并进行了重要知识点的归纳与总结；给出本章计算机二级考试常见考点及例题分析；实验题目题量、类型丰富，并对实验题目进行了灵活的方法指导和提示；习题部分对学习内容进行测试与巩固；*后给出一套模拟试卷及试卷参考答案，并附各章习题参考答案。

目录
C语言程序设计习题与实验指导(第2版)第1章集成开发环境简介1
1.1Microsoft Visual C 2010集成开发环境的使用1
1.2C语言程序中的常见错误及调试方法5
1.2.1C语言程序中的错误分类5
1.2.2C语言程序中的常见错误分析5
1.3调试方法12
第2章C程序设计与数据类型16
2.1学习要求16
2.2基本知识 16
2.2.1C程序的构成16
2.2.2常量与变量16
2.2.3数据类型18
2.2.4典型例题19
2.3等级考试知识 22
2.3.1等级考试考点22
2.3.2等级考试例题23
2.4简单C语言编程实验25
2.4.1实验目的25
2.4.2实验内容25
习题28
第3章顺序结构程序设计30
3.1学习要求30
3.2基本知识 30
3.2.1运算符与表达式30
3.2.2类型转换32
3.2.3输入与输出32
3.2.4宏常量与宏替换34
3.2.5典型例题34
3.3等级考试知识 36
3.3.1等级考试考点36
3.3.2等级考试例题37
3.4顺序结构编程实验38
3.4.1实验目的38
3.4.2实验内容39
习题 42
C语言程序设计习题与实验指导(第2版)目录第4章选择结构程序设计45
4.1学习要求45
4.2基本知识 45
4.2.1运算符与表达式45
4.2.2选择结构47
4.2.3典型例题48
4.3等级考试知识 50
4.3.1等级考试考点50
4.3.2等级考试例题51
4.4选择结构编程实验53
4.4.1实验目的53
4.4.2实验内容53
习题60
第5章循环结构程序设计62
5.1学习要求62
5.2基本知识 62
5.2.1while循环与dowhile循环62
5.2.2for循环63
5.2.3循环的嵌套64
5.2.4流程的转移控制64
5.2.5典型例题65
5.3等级考试知识67
5.3.1等级考试考点67
5.3.2等级考试例题68
5.4循环结构编程实验72
5.4.1实验目的72
5.4.2实验内容72
习题80
第6章数组87
6.1学习要求87
6.2基本知识87
6.2.1一维数组的定义、引用和初始化87
6.2.2二维数组的定义、引用和初始化89
6.2.3字符数组90
6.2.4典型例题92
6.3等级考试知识 96
6.3.1等级考试考点96
6.3.2等级考试例题97
6.4数组编程实验102
6.4.1实验目的102
6.4.2实验内容103
习题110
第7章函数112
7.1学习要求112
7.2基本知识112
7.2.1函数的概念112
7.2.2函数定义与返回值112
7.2.3函数的调用113
7.2.4函数的声明114
7.2.5函数的嵌套调用与递归调用114
7.2.6数组作为函数参数114
7.2.7变量的作用域和存储类型115
7.2.8编译预处理116
7.2.9典型例题117
7.3等级考试知识121
7.3.1等级考试考点121
7.3.2等级考试例题122
7.4函数编程实验125
7.4.1实验目的125
7.4.2实验内容125
习题133
第8章指针136
8.1学习要求136
8.2基本知识 136
8.2.1指针变量的定义136
8.2.2指针与数组138
8.2.3字符串和指针139
8.2.4指针与函数140
8.2.5指针的高级应用141
8.2.6典型例题141
8.3等级考试知识 145
8.3.1等级考试考点145
8.3.2等级考试例题146
8.4指针编程实验151
8.4.1实验目的151
8.4.2实验内容151
习题157
第9章结构体和共用体159
9.1学习要求159
9.2基本知识 159
9.2.1结构体类型和结构体变量159
9.2.2结构体数组160
9.2.3结构体指针161
9.2.4链表161
9.2.5共用体161
9.2.6枚举类型162
9.2.7用typedef 定义新类型名162
9.2.8典型例题163
9.3等级考试知识166
9.3.1等级考试考点166
9.3.2等级考试例题166
9.4结构体和共用体编程实验169
9.4.1实验目的169
9.4.2实验内容169
习题173
第10章文件176
10.1学习要求176
10.2基本知识176
10.2.1文件的打开与关闭176
10.2.2文件的读写177
10.2.3文件的定位181
10.2.4典型例题182
10.3等级考试知识186
10.3.1等级考试考点186
10.3.2等级考试例题186
10.4文件编程实验189
10.4.1实验目的189
10.4.2实验内容189
习题194
模拟试卷及参考答案198
模拟试卷198
模拟试卷参考答案203
附录习题参考答案205
参考文献208

前言
C语言程序设计习题与实验指导(第2版)C语言程序设计是一门实践性很强的课程，要想真正学好C语言，学习者必须要通过大量的上机编程训练，在实践中逐步理解和掌握C程序设计的思路和方法。本书是《C语言程序设计（第2版）》（孙改平等主编）配套的实验指导教材，也可独立作为上机实验和平时练习用书。
本书第1版出版已3年，作者从教学实际出发，结合全国计算机二级等级考试要求，做了一些修改，一是把编程环境改为Visual  C 2010；二是把上机实验题目与具体要求做了细化和修改；三是调整了部分习题。
全书共分10章，内容包括： 集成开发环境简介、C程序设计与数据类型、顺序结构程序设计、选择结构程序设计、循环结构程序设计、数组、函数、指针、结构体和共用体、文件。第1章主要介绍C语言集成开发环境、程序调试方法与常见错误分析；在第2～10章中，每章各分为五部分，包括学习要求、基本知识、等级考试知识、实验内容、习题。本书给出每章的学习要求；对每章内容进行了重要知识点的归纳与总结；在等级考试知识部分，给出本章等级考试常见考点以及每个考点的考核形式和考核概率，并针对重要考点给出等级考试例题、解析与答案。在实验内容部分，对本章的实验题目，根据难易程度的不同给出了灵活的方法指导和提示；习题部分对本章学习内容进行测试与巩固；最后给出一套模拟试卷及试卷参考答案，并附各章习题参考答案。
本书具有如下特点：
（1） 以掌握C语言基本语法规则、提高编程能力为目的，提供了题型丰富的练习题，包括选择题、程序修改题和程序填空题等。
（2） 知识结构组织合理，前后联系紧密。本书以“实验内容”部分为核心，“基本知识”和“等级考试知识”部分是对完成实验内容的知识准备，“习题”部分便于读者完成实验后对所学知识进行练习和巩固。
（3） 实验题目形式多样，实验指导方法灵活多变，有助于启发引导读者完成实验内容。注重实验内容的由浅入深和前后知识的连贯性，并把实验内容和计算机二级等级考试结合起来，使初学者能够进一步加深对课本相关内容的理解和掌握，更顺利地掌握C语言程序设计的方法和步骤，从而培养学生编程解决实际问题的能力。
（4） 适合不同层次读者需求。本书把实验内容和计算机二级等级考试结合起来，难易搭配合理，读者在初学本课程时，“等级考试知识”部分可根据个人情况灵活选择。可以跳过“等级考试知识”部分直接学习其他内容以降低学习难度，后期复习时再进一步学习；C语言程序设计习题与实验指导(第2版)目录也可以按编写顺序学习。
本书通俗易懂，逻辑性强，实验内容设置合理。书中所有实例都在Visual C 2010环境下测试通过。
本书由朱冬梅、孙改平任主编，陈超、万雪芬、郭晓欣、刘明艳任副主编。孙改平负责制定本书的编写大纲；第1章、第2章、第3章及附录由朱冬梅编写，第4章和第6章由孙改平编写，第5章由万雪芬编写，第7章由郭晓欣编写，第8章和第9章由陈超编写，第10章由刘明艳编写；最后由朱冬梅、孙改平统稿。在本书的编写过程中，得到了各级领导的帮助和大力支持；郭红教授对本书的编写计划提出了许多宝贵的建议；本书配套教材编写人员王德志、吴静、盛建瓴、王晓菊等教师和本课程的其他授课教师都对本书编写提出了宝贵的意见并付出了辛勤的劳动，在此向他们表示衷心感谢。
由于编者水平有限，书中难免存在一些不足和错误之处，恳请同行和读者批评、指正。

编者
2019年1月

第5章第5章循环结构程序设计5.1学 习 要 求
循环结构可以解决需要重复处理的问题。
本章学习要求：
（1） 主要掌握C语言的while循环语句，dowhile语句以及for语句的用法。
（2） 了解goto语句的用法，掌握break和continue关键字在循环结构中的使用方法和作用。
（3） 认识循环嵌套在C语言中的重要性，掌握循环嵌套的执行过程。
（4） 学会循环结构程序设计的方法和步骤，能够进行循环结构的程序设计。
5.2基 本 知 识 〖1〗5.2.1while循环与dowhile循环在C语言的循环结构中，while循环与dowhile循环是非常重要的两种语句。while循环称为当型循环，dowhile循环称为直到型循环。
1. while循环
while语句的一般形式为：      while (表达式)   循环体语句      功能： 当循环条件表达式为真，执行循环体语句，执行完后，再判断条件表达式是否为真，为真，则再执行，直到条件表达式为假时退出while循环。
2. dowhile循环
dowhile语句的一般形式为：     do
        循环体    while (表达式);C语言程序设计习题与实验指导（第2版）第5章循环结构程序设计dowhile循环与while循环的不同之处在于： 它先执行循环体中的语句，然后再判断表达式是否为真，如果为真则继续循环；如果为假，则终止循环。因此，dowhile循环至少要执行一次循环体语句。
5.2.2for循环
for循环是C语言循环结构中使用最广泛的一种循环控制语句，尤其适合已知循环次数的情况。
1. for循环的格式
for循环的一般形式为：     for ( 表达式1; 表达式2 ; 表达式3 )   语句其中：
 表达式1一般为赋值表达式，给控制变量赋初值。
 表达式2通常为关系表达式或逻辑表达式，是循环控制的条件。
 表达式3一般为赋值表达式，给控制变量增量或减量。
 语句是循环体，当有多条语句时，必须使用复合语句。
for语句的执行过程如下： 首先计算表达式1，然后计算表达式2。若表达式2为真，则执行循环体；否则，退出 for循环，执行for循环后的语句。如果执行了循环体，则循环体每执行一次，都计算表达式3，然后重新计算表达式2，依此循环，直至表达式2的值为假，退出循环。
注意： for语句的三个表达式都是可以省略的，但分号“;”不能省略。
2. for循环的其他形式
(1) for语句的一般形式中的表达式1可以省略，此时应在for语句之前给循环变量赋初值，但省略表达式1时后面的分号不能省略。
(2) 如果表达式2省略，即不判断循环条件，循环无终止地执行下去，认为表达式2始终为真。
(3) 表达式3也可以省略，但应另外设法保证循环能正常结束。通常可将循环增量放在表达式3后面的位置作为循环体的一部分，起到的效果是一样的。
(4) 可以省略表达式1和表达式3，保留表达式2，相当于只给出循环条件。
(5) 三个表达式都可以省略，例如，for( ; ; )语句，相当于while(1) 语句。 即不设初值，不判断条件（认为表达式2始终为真值），循环变量不增值，无终止地执行循环体。
(6) 表达式1可以是设置循环变量初值的赋值表达式，也可以是与循环变量无关的其他表达式。
5.2.3循环的嵌套
一个循环体语句中又包含另一个循环语句，称为循环嵌套。
循环嵌套注意事项：
(1) 使用循环嵌套时，内层循环和外层循环的循环控制变量不能相同。
(2) 循环嵌套结构的书写，最好采用“右缩进”格式，以体现循环层次的关系。
(3) 尽量避免太多和太深的循环嵌套结构。
循环嵌套可以解决很多问题，在C语言中经常用于按行列方式输出数据。前面涉及的for语句、while语句和dowhile语句三种循环可以互相嵌套。但要注意，各循环必须完整，相互之间不能交叉。
5.2.4流程的转移控制〖*4/5〗1. goto语句goto语句也称为无条件转移语句。
一般形式为：     goto 语句标号 ; 其中语句标号是按标识符规定书写的符号，放在某一行的前面，标号后加冒号。语句标号起标识语句的作用，与goto语句配合使用。goto语句的作用是改变程序流向，转去执行语句标号所标识的语句，通常与条件语句配合使用，可用来实现条件转移、构成循环、跳出循环体等功能。C语言不限制程序中使用标号的次数，但各标号之间不能重名。
结构化程序设计中一般不主张过多使用goto语句，以免造成程序流程的混乱，使理解和调试程序产生困难。
2. break语句
break语句可以用于从循环体内跳出，即提前结束循环，接着执行循环后面的语句。
一般形式为：     break;例如： int i,j=20;
for(i=0;i<100;i )
 if(i>j) break;
j=i;当程序循环到i的值变为21时，执行break语句，跳出for循环，然后执行j=i的语句，最后j的值为21。
3. continue语句
continue语句的作用为结束本次循环，即跳过循环体中下面尚未执行的语句，提前进行下一次是否执行循环的判定。
一般形式为：     continue;例如： int i,j=50;
for(i=0;i<100;i )
{
f(i>j) continue;
j=i;
}当程序循环到i的值变为51时，执行continue语句，结束本次循环，即不执行下面的j=i语句，而是执行i ，即i等于52，故i<100循环的条件成立，循环继续执行，直到i<100的条件不成立，for循环才终止。
注意： 在循环结构中，continue语句只用于结束本次循环，而break语句则是结束整个循环过程。    
5.2.5典型例题
【例51】编写程序，在输入的10个整数中查找指定的某个数，输出该数出现的次数，并给出是否找到的提示信息。
问题解析：
编写程序时，先定义需要的变量并选好合适的数据类型。对于数的统计方法，可定义一个变量来实现计数器的功能。在10个数中查找某一个数，主要利用两个数的比对，如果相等，说明查到该数值，否则，说明不存在。最后，输出结果。
编写程序如下： #include
int main( )
{
int m,t,k,num=0;
printf(“输入要查找的数:”);
scanf(“%d”,&m);
printf(“输入10个数:”);
for(k=1;k<=10;k )
{
scanf(“%d”,&t) ;
if (m==t) num ;
}
if(num==0)
 printf(“%d没有出现在输入的数中＼n”,m);
elseif(num>0)
 printf(“%d在输入的10个数中出现了%d次＼n”,m,num);
return 0;
}运行结果： 输入要查找的数: 2
输入10个数: 1 3 2 5 2 4 2 8 9 10
2在输入的10个数中出现了3次注意事项：
(1) 利用循环实现多个数的输入，需要用变量记录输入数的个数。
(2) 编程时要注意必要的提示信息。
【例52】编写程序，输出10～1000正序读和反序读相同的所有数，并统计符合条件的数的个数。
问题解析：
先对10～1000的数进行分类考虑，将数分成两位数和三位数。两位数的情况需要求出每一个数的个位、十位上的数值，然后判断是否相等，如果相等，用计数器统计个数。三位数的情况则需要求出每一个数的个位、百位上的数值，然后判断这两个数是否相等，如果相等，同样用计数器计数，最后输出结果即可。
编写程序如下： #include
void main()
{
int n;
int j=0;
for(n=10;n<=1000;n )
if(n<100)
{
 if(n/10==n%10)
{
printf(“%3d”,n);
j ;
if(j%11==0)printf(“＼n”);
 }
}
else if (n>=100)
 if(n/100==n%10)
 {
printf(“%3d”,n);
j ;
if(j%11==0) printf(“＼n”);
}
printf(“符合要求的数有%d个＼n “,j);
}运行结果： 112233445566778899101111
121131141151161171181191202212222
232242252262272282292303313323333
343353363373383393404414424434444
454464474484494505515525535545555
565575585595606616626636646656666
676686696707717727737747757767777
787797808818828838848858868878888
898909919929939949959969979989999
符合要求的数有99个注意事项： 连续输出若干个数后换行的表达方法。
思考： 如果要筛选出10～100符合条件的数，for(n=10;(n<=100)&& (n/10==n%10);n ) 这样的写法是否正确？
5.3等级考试知识〖1〗5.3.1等级考试考点〖*4/5〗1. while和dowhile循环结构这两个考点属于C语言中重点掌握的内容，通常考察while和dowhile两种循环结构的格式和循环的执行过程，要求能够区分两种循环的不同。可能出现在选择题和操作题的各种题型当中，考核概率约为80%。
2. for循环结构
本考点属于C语言中的重点和难点，主要考察for语句的格式和循环的执行过程。for语句功能很强，表达式的省略形式变化最灵活，可能出现在操作题的各种题型当中，考核概率为100%。
3. 循环结构的嵌套
循环结构作为循环结构的子语句，即一个循环体语句中包含另一个循环语句构成了循环嵌套。循环嵌套是二级考试中的重点和难点，通常考察嵌套中内外循环的执行过程。循环嵌套中，内循环体从头到尾执行完，外循环体执行一遍。本考点考核概率约为60%，可能出现在操作题的各种题型当中。
4. continue语句和break语句
本考点在选择题、操作题中都有可能出现，要求掌握continue语句和break语句对循环的作用和影响，应注意比较两种语句的异同点。本考点属于难点，考核概率约为60%。
5. goto语句
goto语句为无条件转向语句，可以从循环体内跳出循环，尤其在多层循环中，使用goto语句可以跳到任一层循环体内。此知识点在操作题中可能出现，考核的概率约为20%。
5.3.2等级考试例题〖*4/5〗一、 选择题1. a和b为int型变量，则执行以下程序段后b的值为（）。a=1;
b=10;
while (b–<0) { b-=a; a ; }
A.  9          B.  8          C. -3           D.  -4        
【解析】本题考察while循环结构的执行过程。while循环是先判断条件是否满足，再执行循环体语句。b的初始值为10，b<0的判断是先取b的当前值10和0进行比较，然后b再减1，变成9。由于10<0的比较结果为假，循环条件不为真，循环体语句不执行。
【答案】A
2. 以下程序段（）。x = -1;
do{x = xx ; }
while (!x); A. 是死循环    B. 循环执行一次  C. 循环执行二次   D. 有语法错误    
【解析】本题考察dowhile语句的用法。dowhile的执行过程是先执行再判断，因此首先执行一次x=xx，x的值变为1，接着判断循环条件!x的逻辑值，!x为0，循环条件为假，循环退出。
【答案】B
3. 以下语句的循环执行次数是（）。int i;
for (i=2;i==0;)
printf(“%d”,i–);A. 无限次      B. 0次          C. 1次           D. 2次
【解析】本题考察for语句的用法。本题中，for语句先执行表达式1，i=2，接着判断表达式2中i==0的值是否为真，i的值不为0，因此表达式比较的结果为假，不满足条件，for循环不执行循环体语句。
【答案】B
4. 以下程序段中t的最终值是（）。int t=1,i=5;
for(;i>=0;i–)t=i;
printf(“%d＼n”,t); A. 5          B. 20           C. 0               D. 60
【解析】本题考察for语句的用法。for语句表达式1省略，因此循环会在表达式2，循环体语句和表达式3中进行，i从5变化到0，并不断地与t相乘，使得t最终值变为0，接着i，i的值变为-1，i>=0的条件已经不满足，循环正常结束。
【答案】C
5. 执行以下程序后，输出字符’#’号的个数是（）。#include
void main()
{
int i,j;
for(i=1; i<=4; i )
for(j=2; j<=i; j )
putchar(‘#’);
}A. 1          B. 2           C. 4             D.  6
【解析】本题考察对循环嵌套执行过程的掌握。循环嵌套中，外循环执行一遍，内循环从头到尾执行完。上面程序中，外循环i从1到4， 当i值为1时，内循环中j从2开始，j<=i的表达式结果为假，因此循环体语句不执行。当外循环中i变为2时，内循环执行一次，打印一个字符’#’号，以此类推，随着i值增加，内循环执行次数随之也多一次，字符总共打印6次。
【答案】D
6. 以下关于break、continue语句的描述不正确的是（）。
A. break语句可用在switch语句中
B. continue语句在循环语句中，作用是结束本次循环
C. break语句在循环语句中，作用是跳出循环体
D. break语句可用在switch语句和循环语句之外的其他语句中
【解析】本题考察对break和continue语句的理解。break语句不能用在switch语句与循环语句之外的其他语句中。  
【答案】D
7. 以下程序运行后，输出结果是（）。#include
void main( )
{
int i;
for(i=100;i<200;i )
{
if(i%5==0) continue;
printf(“%d＼n”,i);
break;
}
}A. 20          B. 50           C. 101            D. 199
【解析】本题考察for循环中continue和break语句的作用。for语句中i的初始值为100，满足i<200的条件，进入循环体中执行if语句。由于100%5结果为0，满足if条件，因此执行continue语句，本次循环提前结束。i 后，i值为101，重新进入for语句循环体中再次进行if条件的判断，这时101不能被5整除，因此 continue语句不执行，程序可以继续往下执行，输出i值101，接着又遇到了break语句，循环被彻底终止。
【答案】C
二、程序填空题
下列给定程序的功能是计算下面公式SN的值：
SN=1 3/1十5/4 … 2N-1/SN-1
例如，当N=20时，SN=29.031674。
请填空，把程序补充完整，使它能得出正确的结果。#include
void main()
{
int n=0,k;
double sum=1.0,s1=0.0;
printf(“＼nPlease input N=＼n”);
scanf(“%d”,&n);
for(【1】;k<= 【2】;k )
{
 s1=sum;
【3】;
}
printf(“＼nsum=%f”,sum);
}【解析】本题是利用for循环来进行公式的计算。编程的关键是注意分析SN和SN-1前后两项数据的关系。由题目所给公式可知，多项式的第一项为1，变量sum中存放多项式的和，其初始值为1。因此，循环从第二项开始，【1】处填“k=2”，k从2增加到n，【2】处填“n”。由公式可知，变量s1中存放各项表达式的值，因此，【3】处填“sum =(2k-1)/sl”。
【答案】【1】 k=2，【2】 n，【3】 sum =(2k-1)/s1。
三、 程序修改题
下列给定程序的功能是计算如下公式的值：
Y=1-1/(22) 1/(33)-1/(44) … (-1)(n 1)/(nn)
例如，n中的值为10，则应输出0.817962。
请改正下面程序中的错误，使它能得出正确的结果。程序其他地方不做任何改动。#include
void main()
{
int n=10;
double y=1.0;
/found/
int j=1;
int i;
for(i=2;i<=n;i )
{
j=-1j;
/found/
y =1/(ii);
}
printf(“＼nThe result is%lf＼n”,y);
}【解析】在程序中，变量j的作用是控制每一项符号的变化，并且作为运算的分子，应改为double型变量。因此，“int j=1;”应改为“double j=1.0;”。变量y中存放多项式的值，多项式中的每一项符号由变量j决定。因此，“y =1/(ii);”应改为“y =j/(ii);”。
【答案】(1) double  j=1.0;  (2) y =j/(ii);