C语言程序设计习题指导与上机实践（第2版）

前    言
目前，国内外C语言程序设计的相关教材较多，但大多数教材着重C语言基本语法规则和基本概念的阐述，学生学完之后并不能真正掌握和灵活使用C语言来解决一些实际应用问题。有很多教材，是为了让学生学完后参加全国或者省计算机等级考试而编写的，其内容完全是为了应对考试，再加上目前计算机等级考试中的C语言程序设计的考试内容、考试方法等都存在很多不完善的地方，考试内容和考试成绩并不能全面反映考生真正运用C语言进行程序设计来解决实际问题的能力和水平。因此，编写高质量的C程序设计教材和对应的学习指导与上机实践教程，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力和水平，提高其计算机的应用能力水平，对学生来说既是非常必要的，也是非常重要的。
本套教材在第1版的基础上，根据初学者的特点，由浅入深，循序渐进，旨在帮助读者掌握C语言程序设计的基本方法，理解和领会C语言的特点和本质，提高运用C语言解决实际问题的综合能力。同时进一步丰富了一些典型的应用案例和模拟试题分析等，其基本概念和规则的表述更为科学、文字更为精炼通顺、数据更为准确有据。在内容上，增加了C在数据结构等领域中的具体应用和实际的开发范例等。案例程序都给出完整的注释、运行结果和分析说明，所有习题和上机实践题也都增加了参考答案或分析和解答提示等，以利于读者自我解题时进一步参考和对比。对考试模拟试卷的解析，力求更为详尽、准确和重点突出，让读者明白解决问题的思路和方法，起到举一反三的作用，更为方便读者的自我练习、检查和理解、掌握，尽量做到一题多解，着重对读者分析和思考能力的培养和训练。
根据近年来实际教学过程中，读者使用初版教材遇到的各种问题和反馈意见，我们组织编著教师和授课教师总结讨论、分析提炼，经过细心筛选、整理，重新编著了《C语言程序设计(第2版)》和《C语言程序设计习题指导与上机实践(第2版)》，纠正、修改和进一步完善了初版教材的内容，增加了学科发展和知识更新相关的新章节。另外，我们本着“不求全面，但求实用”的理念，尽量让读者都能寻找到各个知识点的方向和途径，指引出什么问题应该从哪些地方寻找答案。不仅仅局限于C语言程序设计知识的描述，也把与程序设计相关的其他知识加以阐述，特别介绍C语言在其他交叉学科和相关领域中的新应用，让读者对C程序设计在整个学科体系、不同的软件开发环境和工程实践背景等中都有一个较清楚的了解和认识。
对于《C语言程序设计习题指导与上机实践(第2版)》的编写，我们所追求的目标是：
(1) 既能作为一本学习C语言程序设计的学习教材，又能作为一本C语言程序设计的实验指导教材，还可作为一本探讨C程序设计学习和实践的艺术书籍。
(2) 突出C语言的应用重点和难点，但不拘于具体语法细节的学习指导，而更注重C语言的应用实践环节的上机实训。紧密联系教学实践，在教材中力求反映出学生学习相关知识的各类疑难问题，从学习的角度对相关知识加以阐述和提炼。
(3) 引导读者养成良好的程序设计风格和程序设计思路，让读者能够理解解决问题的方法，以达到触类旁通的效果。应用举例讲究经典实用而且丰富有趣，注重前后章节例题的连贯、一致和逐步深入。
(4) 主要面向初、中级读者群，又能兼顾高级读者的一些需求。内容在深浅选择上，既适合大多数初学者，又能满足少数高级读者深入学习的需求。先讲解基本知识，再探讨深层次的若干问题，以引起高级读者的兴趣。尽量把教学实践中学生学习中的问题反映到教材编写中，并加以解决，所以不但适用于学生，也对教师有一定的作用。
(5) 进一步完善初版教材中的学习指导内容和上机实践题目的设计，突出重点，加强应用，力求表述更为科学、阐述更加准确。所有例题、习题和上机操作题，都经过调试、运行和分析，以更好地方便读者进行自我测试、自我检查和自我提高。
(6) 增加大量的例题、实验上机题和考试模拟试题等，在附录中增加了全国计算机等级二级C语言考试的模拟试题和参考答案等，对各个考点进行详尽的分析、研究和探讨，旨在帮助学生通过学习和练习，真正理解和掌握C程序设计的基本概念、基本理论知识和基本实践能力。设置各种不同层次、等级的题目，以适用于不同的读者对象。
(7) 增加C语言在其他工程实践项目中的应用，让读者进一步理解C语言在各个工程领域中的应用实践情况，激发他们运用C语言解决专业问题的兴趣，切实提高他们应用C程序设计，解决工程实际问题的能力和水平。
全书由刘韶涛进行全面的修订、补充和完善。此外，华侨大学计算机科学与技术学院的缑锦、田晖、王靖、范慧琳、余坚等同志，对教材和习题指导教材的再版给予了全程的指导和关心，并给出了很多建设性的意见和建议。华侨大学教务处和教材科，也对教材的编写和立项等工作给予了大力支持。在此，对他们表示衷心的感谢！
由于时间仓促，加上编者水平有限，书中难免存在不足之处，恳请广大读者批评指正，联系邮箱是shaotaol@hqu.edu.cn。

 
作者寄语

编  者     
2019年11月22日

《C语言程序设计习题指导与上机实践(第2版)》是《C语言程序设计(第2版)》(ISBN 978-7-302-54458-6)的配套习题指导与上机实践。与第1版相比，《C语言程序设计习题指导与上机实践(第2版)》对各章的基本概念、基本理论、典型应用和重点与难点等内容的描述做了全面的修订和完善，补充了大量的例题及其分析。针对主教材内容的修改变化，《C语言程序设计习题指导与上机实践(第2版)》做了相应内容的修改和补充。同时，也对各章之后的习题和上机实践题做了部分修改完善，给出了全部的参考答案或解答提示。 经过精心分析、筛选、归类和整理，《C语言程序设计习题指导与上机实践(第2版)》重新对原有的全部考试模拟试卷与自测试卷以及对应的解析与参考答案等都做了修改和完善。对每道题的题目表述力求更为规范，考试内容更为科学，分析更为透彻。模拟试卷和自测试卷的考试知识内容和考试难度也更贴近考试实际。在附录中也增加了全国计算机等级考试二级C语言的模拟试题及参考答案。希望借助这些努力，能帮助读者顺利通过全国或者福建省计算机应用水平等级二级C语言的考试，也更希望能提高读者对C程序设计基本概念、基本结构、基本应用的理解和把握。 《C语言程序设计习题指导与上机实践(第2版)》既适合于C语言程序设计的初学者使用，也适合于具有一定C语言学习基础，想进一步提高C语言编程能力的读者使用，尤其是那些准备参加计算机应用水平等级考试(二级C语言)的读者，相信《C语言程序设计习题指导与上机实践(第2版)》一定能起到事半功倍的效果。

目    录
 
第1章  程序设计基础   1
1.1  学习指导   1
1.1.1  计算机中数据的表示   1
1.1.2  算法和数据结构的基本概念   7
1.1.3  结构化程序设计的基本概念   8
1.2  学习与思考   9
第2章  C语言与C程序概述   12
2.1  学习指导   12
2.1.1  C语言简介   12
2.1.2  简单的C程序介绍   12
2.2  C程序的开发环境及其使用   14
2.2.1  C程序开发过程   14
2.2.2  VC  环境下运行Ｃ程序   15
2.3  上机实践：简单C程序的编辑、编译、链接和运行   18
2.3.1  实验目的   18
2.3.2  实验学时   19
2.3.3  实验内容和步骤   19
第3章  数据类型、运算符和表达式   24
3.1  学习指导   24
3.1.1  C语言的数据类型   24
3.1.2  常量和变量   24
3.1.3  C语言的运算符和表达式   25
3.2  上机实践：基本数据类型、运算符和表达式的使用   26
3.2.1  实验目的   26
3.2.2  实验学时   27
3.2.3  实验内容和步骤   27
第4章  顺序结构程序设计   34
4.1  学习指导   34
4.1.1  C语言的语句   34
4.1.2  输入和输出操作   34
4.2  上机实践：C语言的顺序结构程序设计   37
4.2.1  实验目的   37
4.2.2  实验学时   37
4.2.3  实验内容和步骤   37
第5章  选择结构程序设计   41
5.1  学习指导   41
5.1.1  选择结构的基本概念与使用方法   41
5.1.2  switch…case的使用方法   46
5.2  上机实践：C语言的选择结构程序设计   47
5.2.1  实验目的   47
5.2.2  实验学时   47
5.2.3  实验内容和步骤   47
第6章  循环结构程序设计   50
6.1  学习指导   50
6.1.1  循环结构的基本概念与使用方法   50
6.1.2  嵌套循环的使用方法   53
6.2  上机实践：C语言的循环结构程序设计   55
6.2.1  实验目的   55
6.2.2  实验学时   56
6.2.3  实验内容和步骤   56
第7章  数组   59
7.1  学习指导   59
7.1.1  数组的基本概念和数组元素之间的关系   59
7.1.2  数组的初始化与数组元素的引用   61
7.1.3  数组的应用   61
7.2  上机实践：数组   70
7.2.1  实验目的   70
7.2.2  实验学时   70
7.2.3  实验内容和步骤   70
第8章  函数基础   76
8.1  学习指导   76
8.1.1  函数的基本概念、定义与调用方法   76
8.1.2  函数的参数与返回值   77
8.2  上机实践：函数基础   80
8.2.1  实验目的   80
8.2.2  实验学时   80
8.2.3  实验内容和步骤   80
第9章  指针基础   83
9.1  学习指导   83
9.1.1  指针的基本概念   83
9.1.2  指针与数组的关系   84
9.1.3  指向指针的指针   86
9.1.4  指向字符串的指针   87
9.2  上机实践：指针基础   88
9.2.1  实验目的   88
9.2.2  实验学时   88
9.2.3  实验内容和步骤   88
第10章  数组、函数和指针的高级应用   91
10.1  学习指导   91
10.1.1  函数的递归定义   91
10.1.2  数组作为函数参数的使用   93
10.1.3  变量的存储类型与程序的多文件结构   95
10.1.4  指向函数的指针   98
10.1.5  指针作为函数的参数以及返回指针的函数   99
10.1.6  多文件结构的C程序编译、链接与运行   101
10.2  上机实践：数组、函数和指针的高级应用   102
10.2.1  实验目的   102
10.2.2  实验学时   102
10.2.3  实验内容和步骤   102
第11章  结构体、共用体、枚举类型   111
11.1  学习指导   111
11.1.1  结构体的基本概念、定义与
引用方法   111
11.1.2  结构体数组   114
11.1.3  结构体变量与指针   115
11.1.4  链表   116
11.1.5  共用体   116
11.1.6  枚举类型   117
11.2  上机实践：结构体、共用体、枚举类型   118
11.2.1  实验目的   118
11.2.2  实验学时   118
11.2.3  实验内容和步骤   118
第12章  文件   121
12.1  学习指导   121
12.1.1  文件的基本概念、定义与引用方法   121
12.1.2  fread()函数与fwrite()函数   123
12.2  上机实践：文件   125
12.2.1  实验目的   126
12.2.2  实验学时   126
12.2.3  实验内容和步骤   126
第13章  编译预处理   127
13.1  学习指导   127
13.1.1  #define   127
13.1.2  #include   128
13.1.3  #if、#elif、#else和#endif   129
13.2  上机实践：编译预处理   130
13.2.1  实验目的   130
13.2.2  实验参考学时   130
13.2.3  实验内容和步骤   131
第14章  C语言的应用——典型数据结构及其实现   132
14.1  学习指导   132
14.1.1  顺序表的C语言实现   132
14.1.2  线性链表的C实现   137
14.1.3  栈的C语言实现——顺序栈与链栈   141
14.1.4  二叉树的二叉链表C语言实现   145
14.2  上机实践：C语言的应用——典型数据结构及其实现   149
14.2.1  实验目的   149
14.2.2  实验学时   150
14.2.3  实验内容和步骤   150
第15章  考试模拟试卷   164
15.1  模拟试卷1   164
15.2  模拟试卷2   169
15.3  模拟试卷3   175
15.4  模拟试卷4   182
15.5  模拟试卷5   187
15.6  模拟试卷6   194
15.7  模拟试卷7   201
15.8  模拟试卷8   208
15.9  模拟试卷9   215
15.10  模拟试卷10   223
第16章  自测试卷   231
16.1  自测试卷1   231
16.2  自测试卷2   238
16.3  自测试卷3   243
16.4  自测试卷4   250
16.5  自测试卷5   256
16.6  自测试卷6   261
16.7  自测试卷7   268
16.8  自测试卷8   273
16.9  自测试卷9   279
16.10  自测试卷10   288
16.11  自测试卷11   290
16.12  自测试卷12   295
参考文献   301
附录   302
附录A  福建省高等学校计算机应用水平等
级考试二级(C语言)考试大纲   302
附录B  全国计算机等级考试二级
C语言考试大纲   302
附录C  全国计算机二级(C语言)笔试
模拟试题及参考答案   302

《C语言程序设计习题指导与上机实践(第2版)》是《C语言程序设计(第2版)》(ISBN 978-7-302-54458-6)的配套习题指导与上机实践。与第1版相比，《C语言程序设计习题指导与上机实践(第2版)》对各章的基本概念、基本理论、典型应用和重点与难点等内容的描述做了全面的修订和完善，补充了大量的例题及其分析。针对主教材内容的修改变化，《C语言程序设计习题指导与上机实践(第2版)》做了相应内容的修改和补充。同时，也对各章之后的习题和上机实践题做了部分修改完善，给出了全部的参考答案或解答提示。 经过精心分析、筛选、归类和整理，《C语言程序设计习题指导与上机实践(第2版)》重新对原有的全部考试模拟试卷与自测试卷以及对应的解析与参考答案等都做了修改和完善。对每道题的题目表述力求更为规范，考试内容更为科学，分析更为透彻。模拟试卷和自测试卷的考试知识内容和考试难度也更贴近考试实际。在附录中也增加了全国计算机等级考试二级C语言的模拟试题及参考答案。希望借助这些努力，能帮助读者顺利通过全国或者福建省计算机应用水平等级二级C语言的考试，也更希望能提高读者对C程序设计基本概念、基本结构、基本应用的理解和把握。 《C语言程序设计习题指导与上机实践(第2版)》既适合于C语言程序设计的初学者使用，也适合于具有一定C语言学习基础，想进一步提高C语言编程能力的读者使用，尤其是那些准备参加计算机应用水平等级考试(二级C语言)的读者，相信《C语言程序设计习题指导与上机实践(第2版)》一定能起到事半功倍的效果。

对于本书的编写，我们所追求的目标是：
(1) 既能作为一本学习C 语言程序设计的学习教材，又能作为一本C 语言程序设计的实验指导教材，还可作为一本探讨C 程序设计学习和实践的艺术书籍。
(2) 突出C 语言的应用重点和难点，但不拘于具体语法细节的学习指导，而更注重C 语言的应用实践环节的上机实训。紧密联系教学实践，在教材中力求反映出学生学习相关知识的各类疑难问题，从学习的角度对相关知识加以阐述和提炼。
(3) 引导读者养成良好的程序设计风格和程序设计思路，让读者能够理解解决问题的方法，以达到触类旁通的效果。应用举例讲究经典实用而且丰富有趣，注重前后章节例题的连贯、一致和逐步深入。
(4) 主要面向初、中级读者群，又能兼顾高级读者的一些需求。内容在深浅选择上，既适合大多数初学者，又能满足少数高级读者深入学习的需求。先讲解基本知识，再探讨深层次的若干问题，以引起高级读者的兴趣。尽量把教学实践中学生学习中的问题反映到教材编写中，并加以解决，所以不但适用于学生，也对教师有一定的作用。
(5) 进一步完善初版教材中的学习指导内容和上机实践题目的设计，突出重点，加强应用，力求表述更为科学、阐述更加准确。所有例题、习题和上机操作题，都经过调试、运行和分析，以更好地方便读者进行自我测试、自我检查和自我提高。
(6) 增加大量的例题、实验上机题和考试模拟试题等，在附录中增加了全国计算机等级二级C 语言考试的模拟试题和参考答案等，对各个考点进行详尽的分析