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程序设计基础a1实验指导书
《程序设计基础》
实验上机指导
Ver2.0
卢玲傅由甲曹琼
重庆工学院计算机科学与工程学院
2006年7月
第一章实验目的及要求
1.1实验目的
《程序设计基础》是计算机专业的第一门专业基础课,课程开设的目的是帮助学生建立结构化程序设计的基本思想,通过课程的学习,使学生在尽可能短的时间里解决程序设计入门的问题,并为后继课程打下坚实的编程基础。
实践课是本门课程的重要环节。
实验内容以验证性实验和设计性实验相结合为主,以综合性实验为辅。
实验过程中要求使用C语言独立进行程序的编写和调试。
通过实验,主要要达到下述目的:
1、加深对结构化程序设计思想的理解。
2、熟练掌握用结构化程序设计的思想解题的一般性方法,尽快解决程序设计的入门问题,以本门课程为基础,为后续课程做好准备。
3、熟悉VC++的编程环境,为今后学习C++和windows程序设计做铺垫。
4、熟悉C语言的语法要素。
通过大量的验证性实验,巩固学生在理论课上所学习的知识点。
5、初步建立算法的概念,通过设计性和综合性实验,培养算法分析的能力。
6、熟悉高级语言程序设计中程序的编写、调试、连接、运行的全过程。
掌握程序调试的基本步骤,通过实验积累程序调试的经验。
7、学习如何选择测试数据、如何根据运行结果及错误提示发现并排除程序中的错误,建立初步的软件测试观念。
1.2实验具体要求
学生在实验前必须作好上机的各项准备,按教师的要求进行上机实验。
具体要求如下:
1、根据实验指导书提前作好上机预习。
必须携带准备好的源程序上机。
程序可以是由教师布置安排的或是自编的。
自编程序应书写整齐,并经人工检查无误,以提高上机效率。
对程序中自己有疑问的地方,应作出记号,以便在上机时给予注意。
2、必须携带教材及相关参考资料上机。
3、调试程序的过程原则上应独立完成。
独立上机是培养学生独立思维能力的一个方面,上机过程中出现的问题,一般应自己独立处理,不要轻易举手问教师。
对常见的“出错信息”应尽快熟悉其含义,并在总结经验的基础上迅速排除常见的语法错误。
4、在程序调试通过后,应作好程序清单和运行结果的记录,实验结束后,形成实验报告。
实验报告应包括如下内容:
(1)实验时间
(2)实验内容(3)程序清单(4)运行结果及分析结论
5、上机过程中严格遵守实验室纪律,养成良好的上机习惯。
第二章C语言的运行环境
目前,可以运行和调试C语言的环境有很多,比如传统的TurboC环境,BolandC环境,以及后来开发的MicrosoftVisualC++等等。
MicrosoftVisualC++6.0提供了相对较好的编辑、编译和调试环境,所以,本书采用该环境进行C语言程序的编译、调试和运行环境。
2.1MicrosoftVisualC++6.0
2.1.1启动MicrosoftVisualC++6.0环境
启动MicrosoftVisualC++6.0(为叙述方便,后面均简称VC)环境的常用方法有3种;双击桌面图标;从桌面左下角的“开始”菜单进入;从桌面左下角的“运行”功能中进入。
1.通过双击中桌面图标直接启动VC环境
在桌面上找到VC的图标,使用鼠标左键(为叙述方便,后面若没有特殊说明均指左键)进行双击,即可打开VC环境。
2.从桌面左下角的“开始”菜单进入VC环境
(1)用鼠标单击左下角的“开始”菜单;
(2)将鼠标上移至“程序(P)”处;
(3)然后将鼠标再水平右移,在下一级菜单中移至MicrosoftVisualStudio6.0处;
(4)再将鼠标右移至下一级菜单上,并将鼠标上下移动到MicrosoftVisualC++6.0处,单击鼠标会出现如图2.1的情况,这就是编程时要用到的VC环境。
3、从桌面左下角的“运行(R)”功能中进入VC环境
(1)用鼠标单击桌面左下角的“开始”菜单;
(2)将鼠标上移到“运行(R)”处,单击鼠标会出现一个“运行”对话框;
(3)在弹出的对话框中键入msdev字样,然后单击“确定”即会出现如图2.1所示的VC键编程环境。
图2.1VC环境窗口
2.1.2建立工程
建立一个VC工程(Project)的步骤如下:
(1)在如图2.1所示的VC环境窗口中单击File菜单项,然后选择New,就会出现如图2.2所示的对话框。
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图2.2新建工程的对话框
(2)此时编程者需要在工程类型列表中选择合适的工程类型,“程序设计基础”课程主要涉及到的是算法程序,所以一般选择Win32ConsoleApplication类型的工程就可以了。
(3)在选择了合适的工程类型后,填写工程的名称,具体方法是在如图2.2所示对话框中的工程(或Projectname)编辑框中输入工程名称,HelloWorld,编程者可以根据自已的需要和喜好输入其他名称。
(4)然后再在位置(或Location)编辑框中的选择工程保存目录,并单击OK按钮,就会弹出如图2.3所示的对话框。
图2.3选择Win32ConsoleApplication后的模板
(5)在如图2.3所示的对话框中,列出了4种预设的工程模板,选择第1项Anemptyproject,然后单击完成(或Finish)按钮,会弹出如图2.4所示的新工程报告对话框。
图2.4新工程报告对话框
(6)从图2.4所示的对话框中可以看到新建工程的一些简要信息,确定信息准确无误后,单击确定(或OK)按钮,这样就成功地新建了一个VC工程。
(7)现在观察一下VC的(New)Projects做了什么工作,图2.5显示了刚刚新建的HelloWord工程在VC环境中的情况,窗口左边部分是Workspace,它显示了有关工程的信息,包括类信息、资源信息、源文件信息等。
单击下部的FileView,在Workspace中可以看到3个目录:
一般·cpp文件放在SourceFile中;头文件·h或·hpp放在HeaderFile中;资源文件放在ResourceFiles中;还可以建立自己的目录。
图2.5新建HelloWorld工程的展开全貌
2.1.3向已有工程中加入新文件
(1)如果希望在上面已建的工程HelloWorld之中新建一个文件,可以单击文件(或File)菜单项,然后单击新建(或New)子菜单项,就会弹出如图2.6所示的对话框。
图2.6新建文件对话框
(2)在如图2.6所示的对话框中选择文件类型。
例如:
想要建立一个.c或.cpp文件,那么可以选择C++SourceFile项目,如果想要建立一个.h文件,那么可以选择C/C++HeaderFile项目。
(3)然后需要输入文件名称,这里输入SubCall,再选择文件保存的路径,最后确认选中添加工程(Addtoproject)复选框,并单击确定(OK)按钮,这样就成功的新建了一个名为SubCall.c的文件,并已加入到了前面已创建的HelloWorld工程之中。
2.1.4编译、链接和运行程序
按Ctrl+F7(Compile)键可以进行程序的编译,按F7(Build)键可以进行程序的编译、链接。
编译、链接后,如果出现错误(Error)、警告(warning)等信息,按F4键可以直接跳转到错误、警告信息在源文件中所对应的行,便于编程者进行查看和修改,若继续按F4键,可依次跳转到相邻的下一个警告或错误之处,比较方便快捷。
按Ctrl+F5(Execute)(或者直接按快捷按钮“
”)键,可以直接运行程序(忽略断点,后面在2.2中会详细解释有关断点的内容)。
按F5(GO)键可以在Debug模式下运行程序,会在一些预设的断点处停止运行。
图2.7重点显示了最常用的快捷键按钮。
图2.7编译、链接和运行程序
2.2MicrosoftVisualC++6.0调式工具介绍
2.2.1设置编译器选项
VC环境提供了编译器优化选项定制功能,系统的默认(缺省)设置已满足对程序性能(如运行速度和内存占用等方面)的一般需求,但是对于那些对程序性要求非常高的程序来说,有必要通过手工设置和调整一个工程的统译器优化选项,来适应在特定运行环境中达到最高的性能,例如:
对于特定的CPU,选择不同的编优化方式可以达到比默认设置更好的性能,下面讲解如何调整几个常用的编译选项。
(1)首先在VC环境窗口中选择工程(Project)菜单项中的设置(Settings)子菜单,会弹出如图2.8所示的对话框,由于要修改的编译选项,所以选择C/C++标签。
图2.8工程设置(projectsetting)对话框
(2)当需要选择一个一般优化目标的方法时,可以在分类(Category)下拉列表框中选定General。
这个优化选项针对用户对应用程序的整体需求进行整体优化,用户可以通过调整编译选项使得程序的运行速度达到最优,或者是程序体积(文件的大小)实现最小,但如果用户还处于调试程序阶段。
则应关闭所有的优化选项。
(3)可以看到在如图2.9所示的优化(Optimizations)下拉列表框中,共有5项选择:
Default,Disable[Debug],MaximizeSpeed,MinimizeSize和Customize。
其中Disable[Debug]将关闭所有的优化选项;Default是提供一些快速简单的代码优化:
MaximizeSpeed和MinimizeSize分别以最快运行速度和最小程序休积为目标进行优化;Customize优化选项提供了手工选项,适合高级用户的使用。
图2.9优化(Optimizations)下拉列表框
(4)如果希望选择优化处理器和工程的默认调用规范,可以在分类(Category)下列表框中选定CodeGeneration,如图2.10所示,这部份的优化选项是针对具体运行环境进行设置:
例如可以选择在某种类型的CPU上的性能最优,另外,还能修改一些默认的调用规范编译规则。
这些内容可以作为初学者的一般了解内容。
图2.10CodeGeneration界面
(5)在Processor下拉列表框中可以选择80386、80486或Pentium等处理器代码生成。
默认设置Blend*表示了一种折中的处理,这种处理侧重于Pentium组但增加了对前代处理器的选择优化。
(6)在Callingconvention下拉列表框中可以选择3种调用规范:
_cdecl*,_fastcall和_stdcall。
调用规范决定了自左至右或自右至左的参数传递顺序、有关清除堆栈以及函数名字解释等。
若想了解这3种调用规范的区别,可以通过查阅VC的联机帮助MSDN得到进一步的解释。
(7)在Structmemberalingment下拉列表框中可以设置结构或联合成员的对齐边界,而Userun-timelibrary下拉列表框的功能我们这里不做讨论。
2.2.2启动调试工具Debugger
要启动Debugger,道先要确认工程类型是Win32Debug。
方法是选择工程(Project)菜单项中的设置(Settings)子菜单,在弹出如图2.8所示的对话框中,选择SettingsFor下拉列表框中的Win32Debug选项。
确定工程类型为win32Debug以后,选择VC菜单编译(Build)下的子菜单开始调试(StartDebug),再选择二级子菜单去(GO);或者进接按F5键,就可以启动Debugger了。
2.2.3几种常用的Debug操作
表2.1显示了最常用的几种Debug操作。
Debug操作
动作说明
快捷键
GO
启动Debugger,并执行程序,直到遇到一个断点或程序结束,或直到应用程序暂停等待用户输入
F
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