开放实验四

C语言程序设计开放实验石家庄铁道大学信息学院
项目4：函数的应用
本次实验内容是数组应用部分，通过本次实验，学生将掌握以下内容：
1.掌握自定义函数的一般结构及定义函数的方法；
2.掌握函数的形式参数、实际参数、函数返回值等重要概念；
3.掌握函数实参与形参间的“值传递”方式；
4.掌握函数声明、函数调用的一般方法；
5.熟练掌握VC程序调试方法，包括断点的设置和取消，以及单步执行跟踪进入函
数和跳出函数的方法。

[实验任务一]：断点设置和取消、单步执行跟踪进入函数和跳出函数方法练习
程序跟踪调试实例4-1：调试示例（请仔细按以下各步骤进行操作）：
从键盘输入一个正整数n，计算 n! 的值，要求定义和调用函数fact(n)，计算n!。

源程序（有错误的程序）
运行结果（改正错误后程序的运行结果）
Input n: 10
10! = 3628800
说明：上次实验中我们使用了程序运行到光标位置调试程序，本次实验需要掌握设置断点，以及单步调试进入函数和跳出函数的方法。

【操作步骤】：
（1）输入源程序，并以文件名最终保存在实验4文件夹里，编译程序，出现警告信息：
双击该错误信息，箭头指向“f=fact(n);”这一行，信息指出函数“fact”没有定义，而函数“fact”实际上已经定义了，这是为什么呢因为函数在调用之前，必须先声明。

在主调函数的变量定义前面加上函数声明“long fact(int m);”后，重新编译，连接，都正确。

（2）调试开始，设置2个断点（断点的作用：程序执行到断点处暂停，使用户可以观察当前的变量或其它表达式的值，然后继续运行），先把光标定位到要设置断点的位置，然后单击编译工具条上的（Inert / Remove Breakpoint (F9)），断点就设置好了（如图所示）。

如果要取消断点，只要把光标放到要取消的断点处，单击，这个
断点就取消了。

图设置断点
（3）单击编译工具条（go (F5)），运行程序，用户输入n的值10后，程序运行到第一个断点位置暂停（如图所示）。

图程序运行到断点位置
（4））单击（Step Into (F11)）进入函数fact()调试，箭头表示程序已经执行到函数fact()内（如图所示）。

（5）使用，在函数fact()中设置程序的第3个断点（如图所示）。

图进入函数fact( )调试，并在运行时设置断点
（6）单击（go (F5)），程序直接运行到断点处，暂停（如图所示），在变量窗口观察到product的值是-2903040，不正确，因为变量product未赋初值，加上语句product=1后，按以上的步骤，重新编译、连接，运行到第3个断点处，变量窗口中product的值正确。

图程序从函数fact()开始直接运行到第3个断点的位置（return前面）
（7）现在需要从被调函数返回到主调函数，单击调试工具条中的（Step Out
(Shift+F11)），程序返回主调函数继续执行（如图所示）。

图程序回到了主调函数
（8）继续单击（go (F5)），程序执行到最后（如图所示），在运行窗口输出10!=3628800，与题目要求的结果一致。

图程序执行到最后
（9）单击终止调试图标（Stop Debugging(Shaft+F5)），程序调试结束。

程序跟踪调试实例4-2：模仿示例调试以下程序，直到输出正确结果，将修改好的程序以为文件名最终保存在实验4文件夹里。

（需要存盘）
程序功能：利用函数调用求“1!+2!+3!+4!+...+10!”的值
提示：改变main()函数中for循环的循环次数，让程序只求“1!+2!+3!”的值，更容易找到程序的错误。

[实验任务二]：补充完整程序，灵活掌握C语言中使用函数调用解决问题的方法。

程序填空实例4-1：编写一函数接受主调函数实参n（这里n==5），并输出如下图形。

n的值通过键盘输入，并由主函数中的语句来由实现。

将填空后完整的程序以文件名为保存。

（需要存盘）
0***0
*0*0*
**0**
*0*0*
0***0
【算法提示】：
①定义函数printg（），一个形参n，类型为整型，函数无返回值；
②找出主、次对角线上‘0’的规律，使用双层循环控制循环n*n次；
③循环体内部主、次对角线上打印‘0’，否则打印‘*’；
④在主函数中调用函数printg（）。

【程序框架】：
本程序中main（）是主调函数，printg()函数上被调函数。

程序结构形式如下：#include <>
void printg(int); /* 因为被调函数printg()在主调函数main()之后，需对被调函数声明*/
void main ( )
{
int a;
cout<<"please input a number: \n";
cin>>a;
printg(a); /* 在主调函数main()中调用被调函数printg(a) ，其中a为实参*/
}
void printg(int n)
{
这部分可按照算法提示的①、②、③步补充完整。

相关提示：如果用i控制行标，用j控制列标，则
主对角线的规律是：i==j, 即行标等于列标；
次对角线的规律是：i+j==n+1,即行标与列标的和值等于方阵的维数+1；
}
【知识总结】：
一般来说，编程时一个问题可以只用一个主函数来处理，但考虑到模块化程序的优越性（主要是大的问题，很小的问题体现不出优越性），所以在实际设计程序时（特别是大的问题），需要设计多个函数（模块），甚至多个文件。

虽然我们碰到的一般是小问题，完全可以用一个主函数来处理，但是我们必须从小问题中学会模块化程序设计的思想和方法，为将来处理大问题打下基础。

[实验任务三]：掌握函数调用的程序的执行过程，会使用调用编写程序；
编程实例4-1：写一个判断素数的函数，在主函数输入一个整数，输出是否素数的信息。

同时将编写好的程序以文件名最终保存。

（需要存盘）
编程实例4-2：设计程序按步骤完成下列任务：（文件名存为）
（1）编写函数sort ，对整数数组排序的功能，
（2）主函数中，定义数组大小为10，键盘输入。

（3）主函数中调用sort 函数实现对测试数据排序的功能。

要求分别打印出排序前后数组元素的值。

编程实例4-3：编写函数fun ，函数首部定义为 void fun(int a[][4])，其功能是实现二维数组的转置。

main 函数中定义二维数组调用fun 函数，实现二维数组的转置，并将转置前和转置后的二维数组输出。

将编写好的程序以文件名最终保存。

（需要存盘）
编程实例4-4：编写程序求表达式!
......!3!2132n x x x x S n
++++=的值。

【要求】：① 在主函数中输入变量x 与n 的值，通过调用函数fS 实现题目要求；
② 使用函数float fS(int n, float x)求表达式的值。

将编写好的程序以文件名最终保存。

（需要存盘）。