课后习题

1、什么是程序？什么是程序设计？

程序：就是一组计算机能识别和执行的指令。
程序设计：来自百度百科

程序设计是给出解决特定问题程序的过程，是软件构造活动中的重要组成部分。程序设计往往以某种程序设计语言为工具，给出这种语言下的程序。程序设计过程应当包括分析、设计、编码、测试、排错等不同阶段。

2、为什么要计算机语言？高级语言的特点？

人和人之间的交流需要通过语言。中国人之间用中国话，英国人用英语、俄罗斯人用俄语等等。人和计算机交流信息，也需要解决语言问题。需要创造一种计算机和人都能够识别的语言，这就是计算机语言。
高级语言特点：语言功能很强，且不依赖于具体机器，用它写出的程序对任何型号的计算机都适用（或只须做很少的修改），它与具体机器语言距离较远。

3、正确理解以下名词及其含义：

（1）源程序 目标程序 可执行程序

• 源程序（source program）：用高级语言写程序文件。

• 目标程序（object program）：经过编译所得到的二进制目标文件（后缀为.obj）的文件。

  （2）程序编辑 程序编译 程序连接

• 程序编辑：根据一定算法，用一种高级语言编写出源程序。

• 程序编译：用编译系统将源文件转换为二进制形式的目标程序。

• 程序连接：把所有编译后的目标模块（目标文件）连接装配起来，再与函数库相连接成一个整体的过程。

  （3）程序 程序模块 程序文件

• 程序：就是一组计算机能识别和执行的指令。

• 程序模块：当程序规模较大时，所包含的函数的数量较多，如果把所有的函数都放在同一个源程序文件中，则此文件显得太大，不便于编译和调试。为了便于调试和管理，可以使一个程序包含若干个源程序文件，每个源程序文件又包含若干个函数。一个源程序文件就是一个程序模块，即将一个程序分成若干个程序模块。

• 程序文件：描述程序的文件称为程序文件，程序文件存储的是程序，包括源程序和可执行程序。（个人认为理解为抽象的工程文件）

  （4）函数 主函数 被调用函数 库函数

• 函数：是从英文 function 翻译过来的，其实 function 在英文中的意思即是“函数”又是“功能”。从本质意义上说，函数就是用来完成一定的功能的（东西）。函数是C程序的主要组成部分。一个C程序是由一个或多个函数组成的，其中必须包含一个main函数（有且仅有一个main函数）。

• 主函数：main函数，又称主函数，是程序执行的起点。
• 被调用函数：即由一个函数调用另一个函数，则称第二个函数为被调用函数。

• 库函数：是由编译系统事先定义好的，库文件中包括了对个函数的定义。

  （5）程序调试 程序测试

• 程序调试：所谓程序调试是指对程序的差错和排错。（C辅导P269）

• 程序测试：设计多组测试数据，检查程序对不同数据的运行情况，从中尽量发现程序中存在的漏洞，并修改程序，使之能适用于各种情况。（C程序P13）

4、编写一个C程序，运行时输出 Hello World!

#include <stdio.h>
int main() {
    printf("****************\n\n");  // 16 
    printf("    Hello World!\n\n");
    printf("****************\n\n");
    return 0;
}

:::success b12@PC:~/chapter1$ gcc -Wall ./src/hello.c -o ./bin/hello
b12@PC:~/chapter1$ ./bin/hello
**
Hello World!
** ::: 进阶1：可以使用循环做到，指定循环多少次打印函数，输出指定 个 * 是轻而易举的。

#include <stdio.h>
int main() {
    for (int i = 0; i < 16; i++) {
        printf("*");
    }
    printf("\n\n");  // newline
    printf("    Hello World!\n\n");
    for (int i = 0; i < 16; i++) {
        printf("*");
    }
    printf("\n\n");  // newline
    return 0;
}

进阶2：上述代码部分存在重复部分，且可指定打印多少个 * 更好，因而实现一个方式根据用户自定义大小打印。

#include <stdio.h>
void print_char(char symbol, int n) {
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%c", symbol);
    }
    printf("\n\n");  // newline
}
int main() {
    char symbol = '*';
    int n = 16;
    printf("Please input what character and how many you want to print(*, 5): ");
    scanf("%c%d", &symbol, &n);  // %c before %d
    print_char(symbol, n);
    printf("    Hello World!\n\n");
    print_char(symbol, n);
    return 0;
}

:::success b12@PC:~/chapter1$ ./bin/hello
Please input what character and how many you want to print(, 5): $ 30
::: *

5、编写一个C程序，运行时输出以下图形：

:::info *
*
*
* ::: 书本答案：最简单地，复制输出即可搞定。这里介绍一下 C 语言的字符串拼接知识。

#include <stdio.h>
int main() {
    printf("*****\n");
    printf("  *****\n");
    printf("    *****\n");
    printf("      *****\n");
    printf("\n");
    printf(
        "*****\n"
        "  *****\n"
        "    *****\n"
        "      *****\n"
      );
    return 0;
}

后者实现上是非常简单的，不需要写多个 printf 函数，字符串这样处理在预编译阶段会进行连接操作，因此输出是整个字符串，相当于它就是一个多字符串的一行表示方式。 :::success b12@PC:~/chapter1$ gcc -Wall ./src/asterisk.c -o ./bin/astrisk
b12@PC:~/chapter1$ ./bin/astrisk
*
*
*
*
*
*
*
*

::: 此外，补充一种跨行字符串的写法，就是使用 \ 进行续行，比如如下程序：

#include <stdio.h>
int main() {
    printf("abc\
        def\
        kjl\n");
    printf("123\
456\
789\n");
    return 0;
}

它们输出很怪并不是预期所示，格式发生较大变化，建议少使用！ :::success b12@PC:~/chapter1$ gcc -Wall ./src/asterisk.c -o ./bin/astrisk
b12@PC:~/chapter1$ ./bin/astrisk
abc def
kjl
123 456
789

::: 解题思路：这是一类找规律的问题，类似题目在循环中经常出现，肯定存在内在规律。
本题最简单的规律就是每行输出 5 个 * ，下一行相比上一行左侧多出两个空格，因此空格规律就是

#include <stdio.h>
#define N 5  // asterisk's size
#define ROW 3
int main() {
    for (int i = 0; i < ROW; i++) {
        // 1.print i*2 space
        for (int j = 0; j < 2 * i; j++) {
            printf(" ");
        }
        // 2.print asterisk
        for (int k = 0; k < N; k++) {
            printf("*");
        }
        printf("\n");  // newline
    }
    return 0;
}

:::success b12@PC:~/chapter1$ gcc -Wall ./src/asterisk.c -o ./bin/astrisk
b12@PC:~/chapter1$ ./bin/
b12@PC:~/chapter1$ ./bin/astrisk
*
*
*
*
* :::

6、编写一个 C 程序，运行时输入 a, b, c 三个值，输出其中值最大者。

解题思路：两两比较即可，打擂台，最多进行 n-1 次比较即可获得最大值。

#include <stdio.h>
int main() {
    int a, b, c, max;
    printf("Please input a, b, c:");
    scanf("%d,%d,%d", &a, &b, &c);  // format string
    printf("a=%d,b=%d,c=%d\n", a, b, c);
    max = a;
    if (max < b) {
        max = b;
    }
    if (max < c) {
        max = c;
    }
    printf("The largest number is %d\n", max);
    return 0;
}

:::success b12@PC:~/chapter1$ gcc -Wall ./src/threeBigger.c -o ./bin/threeBigger
b12@PC:~/chapter1$ ./bin/threeBigger
Please input a, b, c:18, 99, -8
a=18,b=99,c=-8
The largest number is 99

::: 请注意：上面输入数据格式，只要数字+ **,** 即可，不管你在其后空多少个「空白符」都可以！！格式化字符串非常重要，也非常坑！如果你以空格输入，将会导致程序异常。 :::warning b12@PC:~/chapter1$ ./bin/threeBigger
Please input a, b, c:18 -35 78
a=18,b=32547,c=-883313888
The largest number is 32547

b12@PC:~/chapter1$ ./bin/threeBigger
Please input a, b, c:18 , -35 , 78
a=18,b=-35,c=-1011053376
The largest number is 18

b12@PC:~/chapter1$ ./bin/threeBigger
Please input a, b, c:18, 87 65
a=18,b=87,c=-425149696
The largest number is 87

::: 因为空格再进行 scanf 函数的 , 比对过程中，它被认为是不匹配，而程序结束，最后只让 a 进行赋值，而其它都是随机值。因此格式控制字符要求必须精准对位（不容许半点偏差），而格式字符 %d 可以自动跳过不满足条件的字符，因此在上题中可使用 %c%d 然后输入是 $ 9 任然满足条件。

7、附录A：在Visual C++ 6.0环境下运行C程序的方法

（1）安装Visual C++ 6.0和进入Visual C++ 6.0集成环境
（2）输入和编辑源程序
（3）程序的编译
（4）程序的连接
（5）程序的执行