实验5
实验任务1
源代码1
#include <stdio.h>
#define N 5
void input(int x[], int n);
void output(int x[], int n);
void find_min_max(int x[], int n, int *pmin, int *pmax);
int main() {
int a[N];
int min, max;
printf("录入%d个数据:\n", N);
input(a, N);
printf("数据是: \n");
output(a, N);
printf("数据处理...\n");
find_min_max(a, N, &min, &max);
printf("输出结果:\n");
printf("min = %d, max = %d\n", min, max);
return 0;
}
void input(int x[], int n) {
int i;
for(i = 0; i < n; ++i)
scanf("%d", &x[i]);
}
void output(int x[], int n) {
int i;
for(i = 0; i < n; ++i)
printf("%d ", x[i]);
printf("\n");
}
void find_min_max(int x[], int n, int *pmin, int *pmax) {
int i;
*pmin = *pmax = x[0];
for(i = 0; i < n; ++i)
if(x[i] < *pmin)
*pmin = x[i];
else if(x[i] > *pmax)
*pmax = x[i];
}
运行截图
1. 函数 find_min_max 功能是接收一个整型数组x、数组长度n，以及两个整型指针 *pmin和 *pmax，遍历数组找出其中的最小值和最大值，并通过指针将最小值存入pmin指向的内存地址，最大值存入pmax指向的内存地址（实现“输出型参数”效果）。
2. "指针变量使用时必须指向确定地址"。执行到line45时，指针变量pmin、pmax分别指向：pmin指向主函数中定义的变量min的内存地址（主函数调用find_min_max(a, N, &min, &max)时，&min把min的地址传给了形参pmin），pmax指向主函数中定义的变量max的内存地址（同理，&max把max的地址传给了形参pmax）。
源代码2
#include <stdio.h>
#define N 5
void input(int x[], int n);
void output(int x[], int n);
int *find_max(int x[], int n);
int main() {
int a[N];
int *pmax;
printf("录入%d个数据:\n", N);
input(a, N);
printf("数据是: \n");
output(a, N);
printf("数据处理...\n");
pmax = find_max(a, N);
printf("输出结果:\n");
printf("max = %d\n", *pmax);
return 0;
}
void input(int x[], int n) {
int i;
for(i = 0; i < n; ++i)
scanf("%d", &x[i]);
}
void output(int x[], int n) {
int i;
for(i = 0; i < n; ++i)
printf("%d ", x[i]);
printf("\n");
}
int *find_max(int x[], int n) {
int max_index = 0;
int i;
for(i = 0; i < n; ++i)
if(x[i] > x[max_index])
max_index = i;
return &x[max_index];
}
运行截图
1. 函数 find_max 功能是接收整型数组 x 和数组长度 n ，遍历数组找到最大值所在的位置，最终返回指向该最大值的指针。返回的是数组中最大值元素的内存地址
2. 函数 find_max 实现写成以下代码，可以吗？如果不可以，请给出你的理由。
不可以，理由：
1. 类型不匹配：int *ptr = x[0]; 用整型值给指针赋值，编译报错，正确应为int *ptr = &x[0]; ；
2. 非法访问内存：错误赋值会让ptr指向非法地址，访问 *ptr导致程序崩溃；
3. 逻辑前提缺失：即便修正类型，也需先让ptr指向数组首个元素，比较逻辑才有效。
实验任务2
源代码1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#define N 80
int main() {
char s1[N] = "Learning makes me happy";
char s2[N] = "Learning makes me sleepy";
char tmp[N];
printf("sizeof(s1) vs. strlen(s1): \n");
printf("sizeof(s1) = %d\n", sizeof(s1));
printf("strlen(s1) = %d\n", strlen(s1));
printf("\nbefore swap: \n");
printf("s1: %s\n", s1);
printf("s2: %s\n", s2);
printf("\nswapping...\n");
strcpy(tmp, s1);
strcpy(s1, s2);
strcpy(s2, tmp);
printf("\nafter swap: \n");
printf("s1: %s\n", s1);
printf("s2: %s\n", s2);
return 0;
}
运行截图
1.数组s1的大小是多少？80个字节。
sizeof(s1) 计算的是什么？计算字符数组s1所占的总内存字节数。
strlen(s1) 统计的是什么？统计s1中有效字符串的长度。
2.line7代码，能否替换成以下写法？如果不能，写出原因。
不能替换，原因：
1.数组名 s1 是地址常量（指向数组首元素的固定地址），不能被赋值（ = ）操作修改；
2.s1 = "Learning makes me happy"; 试图给地址常量赋值，编译会报“赋值给数组类型的表达式”错误；
3.若要给字符数组赋值，需用 strcpy(s1, "Learning makes me happy"); （字符串拷贝函数），而非直接赋值。
3.line19-21执行后，字符数组s1和s2中的内容是否交换？
是，内容会成功交换。逻辑是“借助临时数组tmp做中转”：先把s1内容拷贝到tmp，再把s2内容拷贝到s1，最后把tmp（原s1）内容拷贝到s2，完成双向交换。
源代码2
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#define N 80
int main() {
char *s1 = "Learning makes me happy";
char *s2 = "Learning makes me sleepy";
char *tmp;
printf("sizeof(s1) vs. strlen(s1): \n");
printf("sizeof(s1) = %d\n", sizeof(s1));
printf("strlen(s1) = %d\n", strlen(s1));
printf("\nbefore swap: \n");
printf("s1: %s\n", s1);
printf("s2: %s\n", s2);
printf("\nswapping...\n");
tmp = s1;
s1 = s2;
s2 = tmp;
printf("\nafter swap: \n");
printf("s1: %s\n", s1);
printf("s2: %s\n", s2);
return 0;
}
运行截图
1.指针变量s1中存放的是什么？字符串常量 "Learning makes me happy" 在内存中的首地址。
sizeof(s1) 计算的是什么？计算字符指针变量本身所占的内存字节数。
strlen(s1) 统计的是什么？统计s1指向的字符串中有效字符个数。
2.line6代码能否替换成下面的写法？能，但语义有区别，第一种写法 char *s1 = "Learning makes me happy"; 是在定义字符指针s1的同时完成初始化，直接让s1指向该字符串常量的首地址，此时s1从定义开始就有合法的指向，不存在野指针状态；第二种写法 char *s1; s1 = "Learning makes me happy"; 是先定义了字符指针s1（此时s1未初始化，属于野指针），之后再给s1赋值为字符串常量的首地址，定义后到赋值前的这段时间里，s1指向的是随机的非法地址。
对比task2_1.c中的line6, 用文字说明二者的语义区别。task2_1.c中是字符数组 char s1[N] = "Learning makes me happy"; ，和此处字符指针写法的核心区别：字符数组：s1是地址常量，存储在栈区，内容可修改；字符指针：s1是地址变量，指向只读数据区的字符串常量，字符串内容不可修改（修改会触发段错误）。
3.line19-line21，交换的是什么？交换的是指针变量s1和s2的值。
字符串常量"Learning makes me happy"和字符串常量"Learning makes me sleepy"在内存中是否交换？不交换。字符串常量存储在内存的只读数据区，内容和存储位置固定不变；指针交换仅改变“谁指向谁”，不会改动常量本身的内存位置和内容。
实验任务3
源代码
#include <stdio.h>
int main() {
int x[2][4] = {{1, 9, 8, 4}, {2, 0, 4, 9}};
int i, j;
int *ptr1;
int(*ptr2)[4];
printf("输出1: 使用数组名、下标直接访问二维数组元素\n");
for (i = 0; i < 2; ++i) {
for (j = 0; j < 4; ++j)
printf("%d ", x[i][j]);
printf("\n");
}
printf("\n输出2: 使用指针变量ptr1(指向元素)间接访问\n");
for (ptr1 = &x[0][0], i = 0; ptr1 < &x[0][0] + 8; ++ptr1, ++i) {
printf("%d ", *ptr1);
if ((i + 1) % 4 == 0)
printf("\n");
}
printf("\n输出3: 使用指针变量ptr2(指向一维数组)间接访问\n");
for (ptr2 = x; ptr2 < x + 2; ++ptr2) {
for (j = 0; j < 4; ++j)
printf("%d ", *(*ptr2 + j));
printf("\n");
}
return 0;
}
运行截图
int (*ptr)[4]; 中，标识符ptr表示的语义是什么？ptr 是一个指向包含4个int类型元素的一维数组的指针。
int *ptr[4]; 中，标识符ptr表示的语义是什么？ptr 是一个包含4个int类型指针的数组（也叫指针数组）。
实验任务4
源代码
#include <stdio.h>
#define N 80
void replace(char *str, char old_char, char new_char);
int main() {
char text[N] = "Programming is difficult or not, it is a question.";
printf("原始文本: \n");
printf("%s\n", text);
replace(text, 'i', '*');
printf("处理后文本: \n");
printf("%s\n", text);
return 0;
}
void replace(char *str, char old_char, char new_char) {
int i;
while(*str) {
if(*str == old_char)
*str = new_char;
str++;
}
}
运行截图
1. 函数 replace 的功能是？接收字符串指针 str 、待替换字符 old_char 、新字符 new_char ，遍历字符串（通过指针逐字符访问），将字符串中所有等于 old_char 的字符替换为 new_char ，直到遍历到字符串结束符 '\0' 为止。
2. line24, 圆括号里循环条件可以改写成 *str != '\0' 吗？不可以，原因：
1. 类型不匹配： str 是字符指针（存储的是地址值）， '\0' 是ASCII值为0的字符（整型值0），二者类型和语义完全不同；
2. 逻辑错误：原条件 while(str) 等价于 while(str != '\0') （判断指针指向的字符是否为结束符），而 str != '\0' 是判断指针本身的地址是否等于0（即空指针），和“字符串是否遍历结束”无关，会导致循环逻辑完全错误（大概率死循环）；
实验任务5
源代码
#include <stdio.h>
#define N 80
char *str_trunc(char *str, char x);
int main() {
char str[N];
char ch;
while(printf("输入字符串: "), gets(str) != NULL) {
printf("输入一个字符: ");
ch = getchar();
printf("截断处理...\n");
str_trunc(str, ch);
printf("截断处理后的字符串: %s\n\n", str);
getchar();
}
return 0;
}
char *str_trunc(char str[], char x) {
char *p = str;
while (*p != '\0' && *p != x) {
p++;
}
if (*p == x) {
*p = '\0';
}
return str;
}
运行截图
去掉main函数line18getchar();，重新编译、运行，此时多组输入测试结果有何不同？去掉 getchar(); 后，程序在多组输入时会出现输入异常：第一次输入字符串和字符能正常处理；第二次循环时，程序会跳过“输入一个字符”的步骤，直接进入截断处理，最终输出错误结果；本质是输入缓冲区残留的 \n （换行符）被后续 getchar() 读取，导致字符输入环节被“空读”。
line18在这里的作用是什么？吸收输入缓冲区中残留的换行符。
实验任务6
源代码
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#define N 5
int check_id(char *str);
int main() {
char *pid[N] = {"31010120000721656X",
"3301061996X0203301",
"53010220051126571",
"510104199211197977",
"53010220051126133Y"};
int i;
for (i = 0; i < N; ++i) {
if (check_id(pid[i])) {
printf("%s\tTrue\n", pid[i]);
} else {
printf("%s\tFalse\n", pid[i]);
}
}
return 0;
}
int check_id(char *str) {
if (strlen(str) != 18) {
return 0;
}
int i;
for (i = 0; i < 17; i++) {
if (str[i] < '0' || str[i] > '9') {
return 0;
}
}
char last_char = str[17];
if (!((last_char >= '0' && last_char <= '9') || last_char == 'X')) {
return 0;
}
return 1;
}
运行截图
实验任务7
源代码
#include <stdio.h>
#define N 80
void encoder(char *str, int n);
void decoder(char *str, int n);
int main() {
char words[N];
int n;
printf("输入英文文本：");
gets(words);
printf("输入n：");
scanf("%d", &n);
printf("编码后的英文文本：");
encoder(words, n);
printf("%s\n", words);
printf("对编码后的英文文本解码：");
decoder(words, n);
printf("%s\n", words);
return 0;
}
void encoder(char *str, int n) {
n = n % 26;
while (*str != '\0') {
if (*str >= 'a' && *str <= 'z') {
*str = (*str - 'a' + n) % 26 + 'a';
}
else if (*str >= 'A' && *str <= 'Z') {
*str = (*str - 'A' + n) % 26 + 'A';
}
str++;
}
}
void decoder(char *str, int n) {
n = n % 26;
while (*str != '\0') {
if (*str >= 'a' && *str <= 'z') {
*str = (*str - 'a' - n + 26) % 26 + 'a';
}
else if (*str >= 'A' && *str <= 'Z') {
*str = (*str - 'A' - n + 26) % 26 + 'A';
}
str++;
}
}
运行截图
实验任务8
源代码
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(int argc, char *argv[]) {
int i, j;
char *temp;
for (i = 1; i < argc - 1; i++) {
for (j = 1; j < argc - i; j++) {
if (strcmp(argv[j], argv[j+1]) > 0) {
temp = argv[j];
argv[j] = argv[j+1];
argv[j+1] = temp;
}
}
}
for (i = 1; i < argc; i++) {
printf("hello, %s\n", argv[i]);
}
return 0;
}
运行截图
改前
改后
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