第2章 C语言实验
实验1 熟悉实验环境
1. 实验目的
（1）熟悉C语言运行环境，了解和使用Visual C++ 6.0集成开发环境；
（2）熟悉Visual C++ 6.0环境的功能键和常用的功能菜单命令；
（3）掌握C语言程序的书写格式和C语言程序的结构；
（4）掌握C语言上机步骤，以及编辑、编译和运行一个C程序的方法；
（5）熟悉Visual C++ 6.0环境下的程序调试方法。
2. 实验指导
在本实验中，将使用Visual C++ 6.0编制如下两个简单的程序。
（1）编制一个程序实现向屏幕上输出一个字符串“Hello World!”，掌握编辑、编译、运行一个C程序的方法；
（2）在已知x、y值的情况下，计算出x与y的和、差、积、商的值并显示在屏幕上，通过对该程序的调试，初步掌握Visual C++ 6.0的调试方法。
1）编辑、编译和运行C程序的方法
编制运行程序的过程主要包括以下4个步骤：
• 编辑（将程序代码输入到C程序源文件（.c文件）中）；
• 编译（将源文件编译成目标程序文件（.obj文件）)；
• 链接（将源文件和其他相关文件链接成可执行文件（.exe文件）)；
• 运行（运行可执行文件）。
上述4个步骤中，第一步的编辑工作最繁杂而又必须细致地由人工在计算机上来完成，其余几个步骤则相对简单，基本上由计算机来自动完成。
下面给出具体实验内容。
（1）启动并进入Visual C++ 6.0集成开发环境。
从桌面或“开始”程序菜单单击Microsoft Visual C++ 6.0进入Visual C++ 6.0集成开发环境，显示如图2-1所示界面。
图2-1 Visual C++ 6.0启动界面
（2）创建工程。
单击File菜单的New菜单项，打开如图2-2所示的对话框。
图2-2 New对话框（Projects选项卡）
在Projects选项卡中，单击Win32 Console Application工程类型，在Location文本框中输入创建工程的位置（如D:\CProgs\demo），在Project name文本框中输入工程名称（本例将工程命名为demo），最后单击OK按钮，弹出如图2-3所示对话框。
图2-3 Win32 Console Application的类型选择对话框
选择An empty project项将生成一个空的工程，工程内不包括任何东西。
选择A simple application项将生成包含一个带空的main()函数的源文件和一个空的头文件的工程。
选择A＂Hello World!＂application项与选择A simple application项类似，只是在main()函数中包含显示＂Hello World!＂字符串的输出语句。
如果选择An application that supports MFC项，则可以利用Visual C++ 6.0所提供的基础类库来进行编程。
为了更清楚地看到编程的各个环节，我们选择An empty project项，从一个空的工程来开始我们的工作。单击Finish按钮，弹出新建项目的基本信息，单击OK按钮进入到编程环境下，界面如图2-4所示。
图2-4 新建的工程界面
图中左侧的Workspace窗口中有两个标签，一个是ClassView，另一个是FileView。ClassView窗格中列出的是这个工程中所包含的类的信息。FileView窗格中列出的是这个工程所包含的所有文件信息。单击+符号打开所有的层次，会发现其中有三个文件夹：Source Files文件夹中包含了工程中所有的源文件；Header Files文件夹中包含了工程中所有的头文件；Resource Files文件夹中包含了工程中所有的资源文件。
（3）输入程序源代码（编辑）。
选择菜单Project中子菜单Add to Project下的new菜单项，弹出如图2-5所示的对话框。
图2-5 New对话框（Files选项卡）
在Files选项卡中，选择C++ Source File项，在File文本框中为将要生成的文件命名，本例的文件名为demofile.c。注意，如果这里不直接添加.c后缀，Visual C++ 6.0将默认创建C++源文件（后缀名为.cpp）。
单击OK按钮，进入输入源程序的编辑窗口，通过键盘在光标所在的位置输入以下程序代码，并保存文件：
现在可通过Workspace窗口中的FileView标签，看到Source Files文件夹下文件demofile.c已经被加了进去，如图2-6所示。实际上，这时在Workspace窗口的ClassView标签中的Globals文件夹下，也可以看到刚才所键入的main()函数。
图2-6 Source Files界面
（4）编译、链接和运行程序。
程序编辑完成之后，就可以进行后三步的编译、链接与运行了，所有后三步的命令项都处在菜单Build之中（也可以在Build或Build MiniBar工具栏中操作）。
首先选择执行菜单第一项Compile，此时将对程序进行编译。若编译中发现错误（error）或警告（warning），将在Output窗口中显示出它们所在的行以及具体的出错或警告信息，可以通过这些信息的提示来纠正程序中的错误或警告（注意，错误是必须纠正的，否则无法进行下一步的链接；而警告则不然，它并不影响程序正常运行，当然最好还是能把所有的警告也“消灭”掉）。当没有错误与警告出现时，Output窗口所显示的最后一行应该是：demofile.obj-0 error(s)，0 warning(s)。
编译通过后，可以选择菜单的第二项Build来进行链接以生成可执行程序。在链接中出现的错误也将显示到Output窗口中。链接成功后，Output窗口所显示的最后一行应该是：demo.exe-0 error(s)，0 warning(s)。
最后就可以运行（执行）所编制的程序了，选择Execute项，Visual C++ 6.0将运行已经编译好的程序，执行后将出现一个结果界面，如图2-7所示，其中的Press any key to continue是由系统产生的，使得用户可以浏览输出结果，直到按下了任一个键盘按键时为止。
图2-7 程序运行结果
至此我们已经编辑、编译、链接并运行了一个完整的程序。
如果需要开始另一个程序，应单击File菜单中的Close Workspace菜单项，待系统询问是否关闭所有的相关窗口，回答“是”，则结束当前工程，回到图2-1所示的Visual C++ 6.0启动画面，这样就可以新建另一个工程。
2）使用调试工具
当程序编译出错或者链接出错时，系统都将在Output输出窗口中随时显示出有关的提示信息或出错警告信息等（如果是编译出错，只要双击Output窗口中的出错信息就可以自动跳到出错的程序行，以便仔细查找）。但若编译和链接都正确，而执行结果又总是不正确时，这时就需要使用调试工具来帮助“侦察”出程序中隐藏的逻辑错误。
假设准备编制完成如下任务的程序：在已知x=5、y=2的情况下，先计算出x与y的和s、差d、积p、商q，而后计算result=s+d+p+q的值（result应该等于22.5）并显示在屏幕上。
但编制的如下程序运行后却得出了一个错误结果“The result is 22.000000”。
在“result=s+d+p+q；”程序行处设置一个断点（单击Build MiniBar工具栏中的Insert/Remove Breakpoint按钮），单击Build MiniBar工具栏中Go按钮让程序执行到此断点处（注意设为断点的那一行尚未被执行），这时的界面如图2-8所示。
图2-8 程序调试窗口
图2-8中左下方的Variable窗口中列出了当时各变量的取值情况：x=5，y=2，s=7，d=3，p=10，q=2.00000。可以发现商值有问题（应该是2.5），确定了错误所在行的位置，此时可以通过菜单选项Debug→Stop Debugging，中断当前的调试过程并返回正常的编辑状态。
该错误是由于数据类型转换不当而产生的，将q=x/y修改成q=(float)x/y，再一次执行就可以得出正确结果。
上述设置断点的调试手段使用起来很方便，另外也常配合使用“单步执行”的方式，来仔细检查每一步（一个程序行）执行后各变量取值的动态变化情况，具体方法是通过使用Debug菜单或者Debug工具栏中的Step Over或Step Into来进行所谓的“单步执行”。每执行一步后，都要仔细观察并分析系统自动给出的各变量取值的动态变化情况，以便及时发现异常而找到出错原因。
如果一个程序除main()函数外，还调用一个自定义函数或系统自带函数（如printf()函数等），当通过Step Over单步执行到调用函数f的程序行时，不会“跟踪”进入f函数的内部。若怀疑f函数可能有问题的话，要通过使用Step Into进入f函数内部再进行细致调试。在没有函数调用的地方，Step Over与Step Into的功能是相同的。若通过Step Into进入到函数内部，单步执行若干步之后，若发现不再需要在函数内进行单步调试的话，可通过Step Out从函数内部返回到函数调用语句的下一条语句处。
3. 实验内容
（1）按实验指导中的步骤编辑、编译、运行第一个“Hello World!”程序；
（2）利用实验指导中的第二个程序熟悉调试工具；
（3）编写一个程序，输入a、b、c三个值，输出它们的和与平均值。