2023年C语言实验报告九

数学与软件科学学院实验报告学期：＿20２３_至_2０2３＿第1学期202３_年12_月09_日课程名称:程序设计基础教程-C语言_专业：_数学与应用数学_２023_级_1班实验编号:09实验项目:结构体和共用__指导教师＿___＿＿姓名：学号:实验成绩：一、实验目的及规定(1)掌握C语言环境下结构体和共用体类型变量的定义和使用方法；(2)掌握结构体类型数组的概念和使用;(3)掌握指向结构体变量的指针变量、特别是链表概念;二、实验内容1.一方面熟悉结构体类型变量的基本声明方法、结构体类型变量的内存分派原则、初始化和引用结构体变量及其成员变量的基本方法;然后掌握结构体变量的输入、输出方法。(参见教材例10-1~10-5)2．基于结构体数组的应用实验。(1)有n个学生，每个学生的数据涉及学好(num)、姓名(naｍe[20])、性别(ｓｅx)、年龄(age)，以及三门课程的成绩(ｓｃｏre［3]）。规定：在mａin（)函数中输入这些学生的这些数据,然后设计一个函数count(）来计算每个学生的总分和平均分,最后,打印出所有数据信息(包含本来输入的学生原始数据信息和求解出来的新信息）。(2)对第(1)题实验，求出其中成绩最佳的人和成绩最差的人,并显示出来。（假定成绩最佳和最差的人都只有一个)(3)*假如假定成绩最佳和最差的人的个数不一定唯一，程序应当如何修改才干完毕求出所有最佳和最差者,以及输出它们来。３.*链表实验。(1）建立一个链表，每个结点包含:职工号、工资。用ｍａllｏc()函数开辟新结点,用free()函数回收不用的结点空间。规定从键盘输入5个员工的数据信息(用cｒeate_ｌisｔ())，然后，用函数output＿lｉst()将它们一一打印出来，用free_list()将链表中的结点空间回收。假设职工编号为1０0１,1０05，1008，10１０,1１０1。注：mａllｏc（)和frｅe()为系统函数。creａｔe＿lｉsｔ(),oｕｔｐｕt_ｌist()，fｒee＿list()为用户自定义函数。(2)在(1)的基础上,新增一个函数ｉｎsｅt_noｄe()插入员工10０６和1０3２的数据信息。规定新插入的员工后,员工仍然按职工号顺序排列。(3)在(２)的基础上,新增一个函数delｅtｅ_ｎode()，可以用来将指定员工的数据从链表中删除。(４)在（3）的基础上，增长回收所删除结点所占内存空间的功能。（5)*如何查看和测试链表中结点的内存空间地址?能否由此分析(1)、(2)、(3)中链表结点的逻辑结构？三、实验准备：(1)复习有关结构体方面的所有知识，特别是10-3-４节所学的动态存储分派技术;(２)编写所选实验题目的程序代码和流程图；（3)检查源程序并给出其也许的运营结果说明。四、实验环节：(1)上机验证所选题目的程序设计结果,并做相应测试和分析；(2)进行实验分析；(３）总结结构体程序设计和实现的基本方法及其经验,特别是链表技术；（4）编写实验报告。五、实验结果分析与评价(1)根据测试目的写出测试报告；（2)测试结果分析说明;(３）测试程序代码清单。1.一方面熟悉结构体类型变量的基本声明方法、结构体类型变量的内存分派原则、初始化和引用结构体变量及其成员变量的基本方法;然后掌握结构体变量的输入、输出方法。(参见教材例10-1~10-5)答：（1)结构体声明方法:（先定义结构体类型，再声明结构体变量）struct结构体数据类型名{类型标记符成员变量名；类型标记符成员变量名;．．．.．.}变量名表列;(2)结构体类型变量的内存分派原则：其存储空间大小随着成员变量所占存储空间大小而变化。其存储空间是连续分派的一段存储区域，大小为成员变量所占存储空间之总和。（3)初始化:初始化列表中值的个数少于结构体成员变量个数时,余下的成员变量自动初始化为0或NULＬ。反之,将出现编译型错误:(４)引用结构体变量：既可以访问结构体中的成员变量，也可以将结构体变量作整体引用。(5）结构体变量的输入、输出方法:运用ｓcaｎf()和ｐrintf（)函数完毕运用geｔｓ()和puｔs()函数完毕例题分析:例10-1测试结构体数据类型studｅnｔ所占的存储空间长度程序如下：#incｌuｄe<stdio.ｈ＞ｓtｒuctstudent／*定义一个结构体*/｛ｉｎtnStno；cｈａｒcＮame[２0];charcSｅx;intnＡgｅ;fｌoａｔfSｃore;cｈarcAddr［30］；｝ｓtruStｕｄ；intmaiｎ（ｖoｉd）／*主函数,重要测试各个结构体的内存大小＊/{iｎtnSizeＳtud;pｒintf("sizeofstｒuSｔudａrｅ%daｎd％d.\n",sｉｚeof(strucｔｓtuｄent),sｉzeof(struStud)）;ｎSizeStud=ｓizeof(strｕStud.ｎStnｏ）+sizeｏf(sｔruStud.cNaｍe)＋ｓizｅof(ｓtruStud.ｃSex)；nSiｚｅＳtｕd+＝ｓｉzeｏf(stｒuStuｄ.nAｇe)＋siｚeoｆ(struＳtｕd.fＳcore）＋ｓizｅoｆ(sｔｒuStud．cAｄdr);priｎtf（"tｏtaｌsｉzeis%d\ｎ"，nＳiｚeSｔud);rｅtｕrn0;}运营结果如下:结果分析：此例题重要是要我们掌握，结构体的所占的空间长度是怎么样的。Int占两个字节，ｃhar占一个字节，数组占３０个,一共就有59个字节。空间长度就是5９.结构体存储空间以所有成员变量所需存储空间大小为分派依据。sizｅoｆ()内可以是结构体数据类型标记符，也可以是结构体变量。结果和计算各成员变量内存空间大小之和一致。注意：siｚｅoｆ（）中，用结构体数据类型名测试大小必须以数据类型标记符形式表述。否则,编译器将报告“Undeｆｉｎedsymｂol”结构体数据类型名“infunctｉoｎ…”错误。例10-３输入并输出学生成绩记录＃iｎｃlude<stdio．h>struｃtｓcoｒe_type/*定义一个结构体*/{intｎＳtｎｏ；intnAｇe;ｆloａtfScｏre;}；intｍａｉn(vｏid）/＊主函数*/｛strｕctsｃorｅ_typｅstruSｔｕd；/*声明一个结构体*/ｐｒintf("entｅrnSｔno,nＡｇe，fＳcｏｒｅ：:＂);scaｎｆ（"%d%d%f＂，&(struSｔud．ｎStno),&struＳｔuｄ.nAge,&struＳｔｕｄ.fScore);priｎtf("nＳｔnｏ=％d，nAge=％d,fＳｃｏｒe＝%1ｆ＼ｎ"，sｔruStuｄ.ｎSｔnｏ,struStｕd.ｎＡge，\sｔruStuｄ.ｆSｃｏre)；ｒeturｎ0；}运营结果：EnterｎＳtNｏ．nAｇｅ,fscore:1,20，９5．5nSｔNｏ=1,nＡｇe=2０,fSｃoｒe＝9５.5结果分析:对结构体成员变量的访问用圆点操作符“·”，它被称为成员操作符，圆点运算优先级最高且是自左向右的结合,其具体格式如下：结构体变量名．成员变量名，它表达要访问结构体变量下的成员变量名域;由于取地址操作符优先级低于圆点操作符,对成员变量地址的引用可以不加括号。然后还要注旨在结构体定义完毕后要记住加分号。２.基于结构体数组的应用实验。(1)有n个学生，每个学生的数据涉及学号(num)、姓名(namｅ[20])、性别(seｘ)、年龄（ａge)，以及三门课程的成绩(scｏrｅ[３])。规定：在maiｎ()函数中输入这些学生的这些数据，然后设计一个函数ｃoｕnｔ()来计算每个学生的总分和平均分，最后,打印出所有数据信息(包含本来输入的学生原始数据信息和求解出来的新信息)。程序如下:#incｌｕde<sｔｄio.h＞#inclｕde<ｓtｄlｉb.ｈ>#defiｎeSＴUD＿ＮUM2/*宏定义＊/ｓtruｃｔstud＿info/*定义一个结构体*/{ｉntnum;chaｒnamｅ[２０];ｃhaｒsex；intage；intscｏre［3］;};voiｄｓtud_geｔｓ（structstud_info＊studPtr,ｃoｎｓtiｎtno);／*声明外部函数*/vｏidstud＿inpuｔ(stｒｕｃｔｓtuｄ＿iｎfｏ*sｔud_arｒ,constiｎtnuｍ);voidstud_outpuｔ（ｃonｓｔｓtruｃtｓtｕｄ_info*stud_arr,constintｎum);vｏidｓｔｕｄ_gets(strｕctstud_info*studPｔr,conｓtinｔnｏ)／*分别定义*/{ｉｎｔj,h；ｃharcTｅｍｐ[10];printf("Ｔheno％d'ｓｉnｆｏｉｓ:\n"，nｏ)；ｐrｉｎｔf("num=＂);gets(cTemp);sｔudPtｒ－＞num=ａtoi(cＴｅmp);foｒ（h=0;h<２0;h＋+）{stｕdPtr->namｅ[h]=0;}ｐrｉｎtf(＂naｍe="）；gｅts(stuｄPtr－>name);pｒintf(＂seｘ=");ｓtudPｔｒ－>ｓｅx=geｔcｈar();getchａr();prｉntf(＂agｅ=");scａnf("%ｄ＂,&(sｔuｄＰtr->age））;gｅｔcｈar（);ｐrｉntf(＂\nscore="）;for（ｊ=0;ｊ<3;j＋＋)｛scａnｆ（＂％d"，&(stuｄPtr->scｏre[j]));}getcｈar();}voidsｔud＿input(stｒuｃtstud_info*stud_ａrr,consｔiｎtｎuｍ){inti;ｓtructstud＿iｎfｏ*ｓtｕdPｔr=stud_arr;pｒinｔf（"Ｐleaseinpｕｔｓtudents'info.\n")；priｎｔf("(ｎumnaｍｅsexagescoｒｅ）\n");for(i=0;ｉ<num；stｕdPtr++,i++)ｓtｕｄ＿gets(ｓtudＰtｒ,i+1)；reｔurn;}voｉdstud_oｕtput（conｓtstruｃtsｔｕｄ＿iｎfo＊stud＿arr,ｃonstｉntnuｍ){inti；strucｔsｔuｄ_info*studＰtｒ;stuｄPtr=sｔuｄ_ａrr;prinｔf（"Infoｒmaｔionoｆtheｓtｕdｅntsaｒe::\n");prinｔf("\nnuｍｎamesｅxagescoｒe:\n");for(i=0;i＜nuｍ;stｕdPtr＋＋,ｉ++）{priｎtf("%-８d%-８ｓ%－8c%-8d%-8ｄ%－8d%-8d",studPｔr->ｎｕm,stuｄPtr->name,stuｄＰtr->ｓex,ｓtudPｔｒ->age,\stｕdPtr->sｃore[0],studＰtr-＞score［1],studPｔr-＞score[2］);retｕｒn;}}voidcount(ｃoｎstｓtｒuctstud＿info*sｔｕd_arr,constintnuｍ）{ｉntｉ,ｓｎuｍ,ave,ｍax;ｃhar＊pt;strucｔstud_info*ｓｔudＰtｒ=stuｄ_aｒr；fｏr(i=0;i<num;studPtｒ++，i+＋）{snuｍ=stｕｄPtｒ-＞sｃore[0］＋sｔudPtｒ-＞sｃorｅ[1]+ｓtｕdPtｒ->sｃore[2]；aｖｅ=snum／3；iｆ(ｉ＝=０){max=snｕm;ｐt=studPtr->nａｍe;}else｛iｆ(max＜snｕm)pｔ=studPtr->ｎａme;}prｉｎtf("\n\nｔｈe％d'ｓscoreｉs％d＼ｎａveis%d",num,snum,avｅ);｝printｆ(＂\ｎ\n\nｔheｂeｓtis");fｏr(i=0;ｉ<20;i＋+）｛ｉf(pｔ[i]!＝0)pｒｉntf("%ｃ",pt[ｉ]);}returｎ;}intmａin（void){stｒuctｓtud_iｎfｏstudArｒ[ＳＴUD＿NUM]；clｒsｃｒ();stuｄ_iｎput(sｔudAｒr,STＵD_NUＭ);ｓtuｄ_ｏｕtput(studArr,STUD＿NUＭ);count（sｔudArr,STＵD_NUM);retuｒn０；}运营结果如下:分析：程序提成六个模块，分别是结构体,sｔｒuｃtstud＿inｆo，voidstｕｄ＿geｔs，ｖｏｉdstud＿iｎpuｔ,voｉdsｔｕｄ_outpｕｔ,ｖoｉdcouｎｔ，maiｎ(vｏｉd)这六个模块,程序一方面声明了