C语言程序设计实验报告9

C语言程序设计实验报告（九）

专业 计算机科学与技术 班级 卓越工程师班 日期 2011年12月23日 实验组别 第一组 成绩 第九次实验 结构与联合实验 指导教师 李开 学生姓名 学号

实验名称 结构与联合实验

（一） 实验目的

（1） 熟悉和掌握结构的说明和引用、结构的指针、结构数组，以及函数中使用结构的方

法。

（2） 掌握动态存储分配函数的用法，掌握自引用结构和单向链表的创建、遍历、结点的

增删、查找等操作。

（3） 了解字段结构和联合的用法。

（二） 实验内容及要求

1.表达式求值的程序验证 设有说明：

char u[] = \"UVWXYZ\"; char v[] = \"xyz\"; struct T{ int x; char c; char *t;

}a[] = {{11, 'A', u}, {100, 'B', v}}, *p = a;

请先自己计算表2.1中表达式的值，然后编写程序并运行来加以验证。（各表达式相互无关）

表2.1 表达式值的计算 序号 1 2 3 4 5 6 表达式 (++p) -> x p++, p -> c * p++ -> t, * p -> t * (++p) -> t * ++p -> t ++ * p -> t 计算值 验证值 2.源程序修改、替换

下面所给源程序的功能是：给定一批整数，以0作为结束标志且不作为结点，将其建成一个先进先出的链表。先进先出链表的头指针始终指向最先创建的结点（链头），先建结点指向后建结点，后建结点始终是尾结点。请完成以下工作：

（1） 源程序中存在什么样的错误（先观察执行结果）？对程序进行修改、调试。使之能

够正确完成指定任务。

（2） 修改替换creat_list函数，将其建成一个后进先出的链表。后进先出的链表的头指针

始终指向最后创建的结点（链头），后建结点指向先建结点，先建结点始终是尾结点。

源程序

#include

- 1 -

#include struct s_list{ int data;

struct s_list *next; };

void creat_list(struct s_list *headp, int *p); int main(void) {

struct s_list *head = NULL, *p; int s[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 0}; creat_list(head, s); p = head; while(p) {

printf(\"%d\\ p = p -> next; }

printf(\"\\n\"); return 0; }

void creat_list(struct s_list *headp, int *p) {

struct s_list *loc_head = NULL, *tail; if(p[0] == 0) ; else {

loc_head = (struct s_list *)malloc(sizeof(struct s_list)); loc_head -> data = *p++; tail = loc_head; while(*p) {

tail -> next = (struct s_list *)malloc(sizeof(struct s_list)); tail = tail -> next; tail -> data = *p++; }

tail -> next = NULL; }

headp = loc_head; }

3.程序设计

编写并上机调试运行能实现以下功能的程序或函数：

（1）编写一个程序，实现以下功能：定义一个字段结构struct bits，它将一个8位无符号字节从最低位向最高位声明为8个字段，各字段依次为bit0, bit1, …… bit7，且bit0的优先级

- 2 -

最高。同时设计8个函数，第i个函数以biti（i = 0, 1,……7）为参数，并且在函数体内输出biti的值。将8个函数的名字存入一个函数指针数组p_fun。如果bit0为1，调用p_fun[0]指向的函数。如果struct bits中有多位为1，则根据优先级从高到低依次调用函数指针数组p_fun中相应元素指向的函数。8个函数中的第0个函数可以设计为 Void f0(struct bits b) {

Printf(“the function %d is called!\\n”, b); }

（3） 设计用单词链表建立一张班级成绩单，包括每个学生的学号、姓名、英语、高等数

学、普通物理、C语言程序设计四门课程的成绩，试用函数编程实现下列功能：

① 输入每个学生的各项信息。 ② 输出每个学生的各项信息。

③ 修改指定学生的指定数据项的内容。

④ 统计每个同学的平均成绩（保留两位小数）。

⑤ 输出各位同学的学号、姓名、四门课程的总成绩和平均成绩。 4.选做题

（1）对上述程序设计题中第（2）题的程序，增加按照平均成绩进行升序排序的函数，试写出用交换结点数据域的方法升序排序的函数，排序可用选择法或冒泡法。

（2）对选做题第（1）题，进一步写出用交换结点指针域的方法升序排序的函数。 （3）采用双向链表重做编程设计题中的第（2）题。

（三） 实验步骤及结果

1.表达式求值的程序验证的实验步骤及结果

表2.1 表达式值的计算 序号 1 2 3 4 5 6 表达式 (++p) -> x p++, p -> c * p++ -> t, * p -> t * (++p) -> t * ++p -> t ++ * p -> t 计算值 100 B U, x x V V 验证值 100 B U, x x V V 结果正确！

2.源程序修改、替换的实验步骤及结果

（1）改错：headp类型应为双重指针，即：void creat_list(struct s_list **headp, int *p); 同时第40行应该改为*headp = loc_head; 第12行改为creat_list(&head, s); 修改后的程序如下： #include #include struct s_list{ int data;

struct s_list *next; };

void creat_list(struct s_list **headp, int *p); int main(void)

- 3 -

{

struct s_list *head = NULL, *p; int s[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 0}; creat_list(&head, s); p = head; while(p) {

printf(\"%d\\ p = p -> next; }

printf(\"\\n\"); return 0; }

void creat_list(struct s_list **headp, int *p) {

struct s_list *loc_head = NULL, *tail; if(p[0] == 0) ; else {

loc_head = (struct s_list *)malloc(sizeof(struct s_list)); loc_head -> data = *p++; tail = loc_head; while(*p) {

tail -> next = (struct s_list *)malloc(sizeof(struct s_list)); tail = tail -> next; tail -> data = *p++; }

tail -> next = NULL; }

*headp = loc_head; }

程序运行结果如图所示：

结果正确！

（2）建立一个后进先出的链表如下：

- 4 -

修改后程序如下： #include #include struct s_list{ int data;

struct s_list *next; };

void creat_list(struct s_list **headp, int *p); int main(void) {

struct s_list *head = NULL, *p; int s[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 0}; creat_list(&head, s); p = head; while(p) {

printf(\"%d\\ p = p -> next; }

printf(\"\\n\"); return 0; }

void creat_list(struct s_list **headp, int *p) {

struct s_list * loc_head=NULL,*tail; struct s_list * temp; if(p[0]==0) ;

- 5 -

else {

loc_head = (struct s_list *)malloc(sizeof(struct s_list)); loc_head -> data = *p++; tail = loc_head; while(*p){

temp = (struct s_list *)malloc(sizeof(struct s_list)); temp -> next = loc_head; loc_head = temp;

loc_head -> data = *p++; }

tail -> next = NULL; }

*headp = loc_head; }

程序运行结果如下：

3.程序设计的实验步骤及结果 （1）

1)创建一个工程

建立名为prj2的工程。 2)编辑源文件和保存 程序如下

#include struct bits{

unsigned char bit0:1, bit1:1, bit2:1, bit3:1, bit4:1, bit5:1, bit6:1, bit7:1; }a;

union w{

unsigned char t; struct bits a; }m;

void f0(struct bits b) {

printf(\"the function %d is called!\\n\}

void f1(struct bits b) {

printf(\"the function %d is called!\\n\}

void f2(struct bits b) {

- 6 -

printf(\"the function %d is called!\\n\}

void f3(struct bits b) {

printf(\"the function %d is called!\\n\}

void f4(struct bits b) {

printf(\"the function %d is called!\\n\}

void f5(struct bits b) {

printf(\"the function %d is called!\\n\}

void f6(struct bits b) {

printf(\"the function %d is called!\\n\}

void f7(struct bits b) {

printf(\"the function %d is called!\\n\}

void main() {

unsigned int n;

void (*p_fun[8])(struct bits b); printf(\"input n: \"); scanf(\"%d\ m.t = n;

m.a.bit0 = 1; p_fun[0] = f0; p_fun[1] = f1; p_fun[2] = f2; p_fun[3] = f3; p_fun[4] = f4; p_fun[5] = f5; p_fun[6] = f6; p_fun[7] = f7; if(m.a.bit0)

p_fun[0](m.a); if(m.a.bit1)

p_fun[1](m.a); if(m.a.bit2)

- 7 -

p_fun[2](m.a); if(m.a.bit3)

p_fun[3](m.a); if(m.a.bit4)

p_fun[4](m.a); if(m.a.bit5)

p_fun[5](m.a); if(m.a.bit6)

p_fun[6](m.a); if(m.a.bit7)

p_fun[7](m.a); }

运行结果如下所示：

结果正确！ （2）

1)创建一个工程

建立名为prj3工程。 2)编辑源文件和保存 程序如下

#include #include #include struct list{

char num[8]; char name[9]; int english; int math; int phy; int c;

struct list *next; }*p, *q;

struct list *creat_list(int n) {

int i;

struct list *head = NULL;

- 8 -

for(i = 0; i < n; i++) {

p = (struct list *)malloc(sizeof(struct list)); if(i == 0)

head = p; else

q -> next = p; printf(\"num: \");

scanf(\"%s\ printf(\"name: \");

scanf(\"%s\

printf(\"english math phy c: : \");

scanf(\"%d %d %d %d\ printf(\"\\n\"); q = p;

p -> next = NULL; }

return head; }

void output(struct list *head, int n) {

printf(\"num name english math phy c\\n\"); for (p = head; n > 0; n--, p = p -> next) {

printf(\"%-5s %3s %8d %9d %6d %6d\\n\-> math, p -> phy, p -> c); } }

void xiugai(struct list *head) {

char a[8]; int s;

int k, i, m;

printf(\"您想修改第几个学生的信息？\\n\"); scanf(\"%d\

for(q = head, i = 0; i < k - 1; i++) q = q -> next;

printf(\"您想修改哪项信息？\\n\");

printf(\"1:num 2:name 3:english 4:math 5:phy 6:c\\n\"); scanf(\"%d\ switch(m) {

- 9 -

case 1:

printf(\"输入新学号：\"); scanf(\"%s\

strcpy(q -> num, a);

printf(\"确认新学号：%s\ break; case 2:

printf(\"输入新姓名：\"); scanf(\"%s\

strcpy(q -> name, a);

printf(\"确认新姓名：%s\ break; case 3:

printf(\"输入新英语成绩：\"); scanf(\"%d\ q -> english = s;

printf(\"确认新英语成绩：%d\ break; case 4:

printf(\"输入新数学成绩：\"); scanf(\"%d\ q -> math = s;

printf(\"确认新数学成绩：%d\ break; case 5:

printf(\"输入新物理成绩：\"); scanf(\"%d\ q -> phy = s;

printf(\"确认新物理成绩：%d\ break; case 6:

printf(\"输入新c成绩：\"); scanf(\"%d\ q -> c = s;

printf(\"确认新c成绩：%d\ break; default:

printf(\"error!\\n\"); }

printf(\"\\n\"); }

void aver(struct list *head, int n) {

- 10 -

float s; int i; q = head;

for(i = 0; i < n; i++) {

s = (q -> english + q -> math + q -> phy + q -> c); printf(\"%s的总成绩是：%.1f \ s = s / 4;

printf(\"%s的平均成绩是：%.2f \ q = q -> next; printf(\"\\n\"); }

printf(\"\\n\"); }

void main() {

int n;

struct list *head;

printf(\"输入学生数量: \"); scanf(\"%d\ head = creat_list(n); output(head, n); xiugai(head); printf(\"\\n\"); aver(head, n); output(head, n); }

输入五个学生的信息，程序运行结果如下：

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结果完全正确！

（四） 实验体会

- 12 -

通过对结构与联合这一章的学习，我掌握了结构的说明和引用、结构的指针、结构数组，以及函数中使用结构的方法。这一章的学习也要求我们能够掌握动态存储分配函数的用法，掌握自引用结构和单向链表的创建、遍历，结点的增删、查找等操作。结构、联合、字段结构字计算机程序设计中都有着广泛的应用，它们是构造其他描述能力更强的构造类型的基础。所以关于这一章的内容我们要熟练掌握！

要学会用动态存储解决一些问题，能够熟练创建单向链表。但是我在试验过程中，创建链表时总是会出错，还有些生疏，今后还要多加练习，求得改进。 熟练掌握结构与联合的内容，会为我们编程提供大大的帮助！

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