新手C语言上机指导

C 程序上机指南第1 章 VC 环境下C 程序的开发与调试开发C 语言程序,一般包括四步:(1)编辑。可以用任何一种编辑软件将在纸上编写好的C 语言程序输入计算机,并将C 语言源程序文件*.c 以纯文本文件形式保存在计算机的磁盘上(不能设置字体、字号等)。(2)编译。编译过程使用 C 语言编译程序将编辑好的源程序文件“*.c”翻译成二进制 目标代码文件“*.obj”。编译程序对源程序逐句检查语法错误,发现错误后,不仅会显示错 误的位置(行号),还会告知错误类型信息。我们需要再次回到编辑软件修改源程序的错误, 然后,再进行编译,直至排除所有语法和语义错误。(3)连接。程序编译后产生的目标文件是可重定位的程序模块,不能直接运行。连接将 编译生成的各个目标程序模块和系统或第三方提供的库函数“*.lib”连接在一起,生成可以 脱离开发环境、直接在操作系统下运行的可执行文件“*.exe”。(4)运行程序。如果经过测试,运行可执行文件达到预期设计目的,这个 C 语言程序 的开发工作便到此完成了。如果运行出错,这说明程序处理的逻辑存在问题,需要再次回到 编辑环境针对程序出现的逻辑错误进一步检查、修改源程序,重复编辑→编译→连接→运行 的过程,直到取得预期结果为止。 1.1 Visual C++ 6.0 开发环境介绍 Visual C++ 6.0(以后简称VC)是Microsoft 公司推出的可视化开发环境Developer Studio 下的一个组件,为我们提供了一个集程序创建、编辑、编译、调试等诸多工作于一体的集成 开发环境(IDE)。VC 集成开发环境功能强大,不仅提供了大量的向导(Wizard ),还有完 备的帮助功能(MSDN)。所以,初学者学习C 语言编程,并不需要全面了解开发环 境的全部功能。我们可以在安装VC 时选择完全安装MSDN,然后在遇到问题时再 去查阅MSDN 中的相关说明。 通过“开始”菜单或桌面快捷方式启动Visual C++进入集成开发环境。 Visual C++界面 跟大多数的 Windows 应用程序一样,Visual C++最上面是菜单,然后是工具栏,中央 是工作区(左侧窗口是项目工作区,C 程序员可以在ClassView 页的Globals 全局选项里查 看到正在开发的全局变量和全局函数,右侧窗口是编辑窗口,可以同时对多个文挡进行编 辑)。最下面状态栏上面的窗口是输出窗口,主要用于显示编译、连接信息和错误提示,我 们可以双击错误提示行,VC 会在编辑窗口内打开出错代码所在的源程序文件,并将光标快 速定位到出错行上。 在编辑窗口内输入、编辑程序源代码时,源代码会显示'语法着色'。在缺省情况下,代 码为黑色,夹以绿色的注 释和蓝色的关键字(指 VC 所保留的 public、private、new 和 int 等等)。我们还可以通过Tools 菜单下的Options 对话框中的Format 选 项卡进一步设置指定 颜色。1.1.1 项目 开发一个应用程序,往往会有很多源程序文件、菜单、图标、图片等资源,VC 通过“项 目”管理上述资源。所以,在开始开发 C 程序时,我们就要在一个指定文件夹内创建一个 以.DSW 为扩展名的项目工作区文件,包含项目中所有文件的名称、 文件所在目录、编译 器和连接器的选项以及项目工作的其他信息;此外还有以.DSP 为扩展名的项目记录文件, 以.OPT 为扩展名的工作区选项文件(包含Developer Studio 的所有个人设置 - 包括颜色、 字体、工具栏、哪个文件被打开以及 MDI 窗口如何被定位和最新调试中的断点)等。在打 开项目工作区文件时其他文件随即会自动打开。在此文件夹下还会创建Res(资源)、Debug (调试)、Release(发行)等子文件夹。1.1.2 编辑 在编辑窗口打开、浏览文件、毕业论文、输入、修改、复制、剪切、粘贴、查找、替换、撤销等操 作,可以通过菜单完成,也可以通过工具栏按钮完成,这些与Word 之类的windows 编辑器 用法完全相同,这里就不再重复叙述了。1.1.3 辅助 VC 不仅提供了“语法着色”帮助我们阅读程序,还可以通过一些快捷键检查常见的括 号不匹配错误。MSDN 也可以在编辑过程中提示存在的变量名、函数名。很多程序员借助 类似Visual Assist X 的工具辅助开发,减少程序出错的可能性。1.2 开发C 程序1.2.1 开发单个C 语言程序1. 创建一个工作文件夹。 由于开发过程会产生一系列文件,建议每开发一个新的C 程序都创建一个工作文件夹。 还可以将所有工作文件夹集中到一起,如E:\LXH\EX01-01、E:\LXH\EX03-02 等。 2. 启动 Visual C++。3. 新建一个C 语言源程序。 选择菜单:File 下的New 菜单项,出现所示new(新建)对话框。 图1-2 选择菜单File 下的New 菜单项 选择 Files 标签下的 C++ Source File 在“E:\LXH\EG01-01”文件夹中创建 C 程序: eg01-01.c。 Files 标签4. 输入、编辑源程序。 注意不要输入中文标点符号,要及时按Ctrl+S 保存文件。输入源程序 编译5. 编译、连接。 点击“Build MiniBar”工具栏上的“Build”按钮进行编译、连接。也可以选择菜单Build 下的Build (F7) 菜单项或Rebuild All 菜单项。更简捷的方法是直接按F7 功能键。 Visual C++将提示创建默认工作区。 创建默认工作区 点击“是”按钮。 如果编译完全成功,会显示 '0 error(s), 0 warning(s)'。 如（管理论文）果出现语法错误,则要返回 修改源程序。然后,再进行编译,直至排除所有错误。6. 运行。 点击“Build MiniBar”工具栏上的“Execute Program”按钮运行程序。也可以选择菜单 Build 下的Execute eg01-01.exe 菜单项。更简捷的方法是直接按功能键Ctrl+F5 运行程序。 若运行结果正确,则 C 语言程序的开发工作到此完成。否则,要针对程序出现的逻辑 错误返回4 修改源程序,重复编译—连接—运行的过程,直到取得预期结果为止。7. 关闭。 如果不退出 Visual C++,接着开发下一个 C 程序,需要先选择菜单 File 下的 close workspace 菜单项关闭当前工作区,然后再按照1-7 步骤开发下一个C 程序。1.2.2 添加多个C 语言源程序在用C 语言开发应用程序时,往往会使用多个C 语言源程序(详见教材第六章函数)。 现有C 语言源程序文件“sayhello.c”:#includevoid sayhello(void){ printf('hello\n'); }将其添加到“eg01-01.c”的步骤如下: 首先打开“eg01-01.dsw”,点击项目工作区ClassView页的Globals 选项,选择菜单Project 下的“Add To Project”菜单项的“Files�6�7�6�7” 添加多个源程序文件 然后在“Insert Files into Project”对话框中选取“sayhello.c”:选择欲添加的源程序文件 再在main()函数中添加子函数说明和调用: 添加子函数说明和调用 程序运行结果 程序运行结果 1.3 调试C 程序 初学 C 语言程序设计,往往一看到自己编的程序出现错误就不知所措了。有些同学上机 时,只要程序能够顺利运行,就认为大功告成,根本没想到程序还存在某些隐患。要想不犯 或少犯错误,就需要了解C 语言程序设计的错误类型和纠正方法。C 语言程序设计的错误可分为语法错误、连接错误、逻辑错误和运行错误。1. 语法错误:在编写程序时违反了C 语言的语法规定。 语法不正确、关键词拼错、标点漏写、数据运算类型不匹配、括号不配对等都属于语法 错误,在进入程序编译阶段,编译系统会给出出错行和相应“出错信息”(详见教材的第十 章和附录)。我们可以双击错误提示行,将光标快速定位到出错代码所在的出错行上。根据 错误提示修改源程序,排除错误。2. 连接错误:如果使用了错误的函数调用,比如书写了错误的函数名或不存在的函数 名,编译系统在对其进行连接时便会发现这一错误。纠正方法同1。3. 逻辑错误:虽然程序不存在上述两种错误,但程序运行结果就是与预期效果不符。 逻辑错误往往是因为程序采用的算法有问题,或编写的程序逻辑与算法不完全吻合。逻 辑错误比语法错误更难排除,需要程序员对程序逐步调试,检测循环、分支调用是否正确, 变量值是否按照预期产生变化。4. 运行错误:程序不存在上述错误,但运行结果时对时错。 运行错误往往是由于程序的容错性不高,可能在设计时仅考虑了一部分数据的情况,对 于其他数据就不能适用了。例如打开文件时没有检测打开是否成功就开始对文件进行读写, 结果程序运行时,如果文件能够顺利打开,程序运行正确,反之则程序运行出错。要避免这 种类型的错误,需要对程序反复测试,完备算法,使程序能够适应各种情况的数据。 为了方便程序员排除程序中的逻辑错误,VC 提供了强大的调试功能。每当我们创建一 个新的 VC 工程项目时,默认状态就是 Debug(调试)版本。调试版本会执行编译命令 _D_DEBUG,将头文件的调试语句ifdef 分支代码添加到可执行文件中;同时加入的调试信 息可以让开发人员观察变量,单步执行程序。由于调试版本包含了大量信息,所以生成的 Debug 版本可执行文件容量会远远大于Release(发行)版本。1.3.1 设置断点 VC 可以在程序中设置断点,跟踪程序实际执行流程。设置断点后,可以按“F5”功能 键启动 Debug 模式,程序会在断点处停止。我们可以接着单步执行程序,观察各变量的值 如何变化,确认程序是否按照设想的方式运行。设置断点的方法是:将光标停在要被暂停的那一行,选择“Build MiniBar”工具栏按钮 “Insert/Remove www.hhlw.comBreakpoint (F9)”“互惠论文”按钮添加断点,断点所在代码行的最左边 出现了一个深红色的实心圆点,这表示断点设置成功。设置断点 如果该行已经设置了断点,那么再次按“F9”功能键会清除该断点。1.3.2 调试命令 我们也可以在VC“Build”(组建)菜单下的“StartDebug”(开始调试)中点击Go(F5) 命令进入调试状态,Build 菜单自动变成Debug 菜单,提供以下专用的调试命令: Go(F5) 从当前语句开始运行程序,直到程序结束或断点处。Step Into(F11) 单步执行下条语句,并跟踪遇到的函数。Step Over(F10) 单步执行(跳过所调用的函数)Run to Cursor(Ctrl+F10) 运行程序到光标所在的代码行。Step out(Shift+F11) 执行函数调用外的语句,并终止在函数调用语句处。Stop Debugging(Shift+F5) 停止调试,返回正常的编辑状态 必须在运行程序时用 Go 命令(而不是 Execute)才能启动调试模式。在调试模式下, 程序停止在某条语句,该条语句左边就会出现一个黄色的小箭头。我们随时中断程序、单步 执行、查看变量、检查调用情况。比如,按“F5”功能键进入调试模式,程序运行到断点 处暂停;不断按“F10”功能键,接着一行一行地执行程序,直到程序运行结束。 需要说明的是,如果希望能一句一句地单步调试程序,在编写程序时就必须一行只写一 条语句。1.3.3 察看变量 单步调试程序的过程中,我们可以在下方的Variables (变量)子窗口和Watch(监视) 子窗口中动态地察看变量的值。Variables 子窗口中自动显示当前运行上下 文中的各个变量的值变量,而 Watch 子窗口内只显示在此 Watch 子窗口输入的变量或表达 式的值。随着程序的逐步运行,也可以直接用鼠标指向程序中变量查看其值，我们可以清楚地看到,程序已经为自动型变量 first、second、big 分配了内存,但它们 的初始值是随机的。察看变量 Variables 子窗口有3 个选项卡:Auto、Locals 和This。 Auto 选项卡: 显示出当前语句和上一条语句使用的变量,它还显示使用 Step over 或Step out 命令后函数的返回值。 Locals 选项卡:显示出当前函数使用的局部变量。 This 选项卡: 显示出由This 所指向的对象(C 语言不用this)。如果变量较多,自动显示的 Variables 窗口难以查看时,还可以在右边的 Watch 子窗口 中添加想要监控的变量名。例如,在Watch1 子窗口中添加了变量“first”。我们还可 以直接将变量拖动到Watch 子窗口的空白Name 框中。 添加结束后,该变量的值会被显示出来。并且随着单步调试的进行,会看到变量 first 的 值逐渐变化。如果各变量的值按照设想的方式逐渐变化,程序运行结果无误,本次开发就顺 利结束了。如果发现各变量值的变化和设想的不一致,说明程序存在逻辑错误,那就需要停 止调试,返回编辑窗口,查错并修改程序。1.3.4 查看内存 数组和指针指向了一段连续的内存中的若干个数据。可以使用memory 功能显示数组和 指针指向的连续内存中的内容。在Debug 工具条上点memory 按钮,弹出一个对话框,在其 中输入数组或指针的地址,就可以显示该地址指向的内存的内容。如有不足之处 还望保函