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1实验02C++简单程序设计（6学时）（第2章C++简单程序设计）一、实验目的(1)学会编写简单的C++程序。(2)复习基本数据类型变量和常量的应用。(3)复习运算符与表达式的应用。(4)复习结构化程序设计基本控制结构的运用。(5)复习自定义数据类型的应用。(6)练习使用简单的输入输出。(7)观察头文件的作用。(8)学会使用VisualStudio2010开发环境的Debug调试功能：单步执行、设置断点、观察变量值。二、实验任务2_1（例2-7）输入并运行例2-7，即：用do-while语句编程，求自然数1~10之和。程序正确运行之后，去掉源程序中#include语句，重新编译，观察会有什么问题。2_2将do-while语句用for语句代替，完成相同的功能。2_3编程计算图形的面积。程序可计算圆形、长方形、正方形的面积，运行时先提示用户选择图形的类型，然后，对圆形要求用户输入半径值，对长方形要求用户输入长和宽的值，对正方形要求用户输入边长的值，计算出面积的值后将其显示出来。2_4使用Debug调试功能观察任务2_3程序运行中变量值的变化的情况。2_5（习题2-35）输出乘法九九算表。编程中要用到单重循环、二重循环、选择结构和I/O格式控制的操纵符。2_6编写程序，实现整数算术四则运算。三、实验步骤1.（验证，例2-7）用do-while语句编程，求自然数1~10之和。(1)建立一个控制台应用程序项目lab2_1；(2)向其中添加一个C++源文件lab2_1.cpp（方法见实验1）；(3)输入例2-7的代码，检查一下确认没有输入错误；(4)选择菜单命令“生成”|“生成解决方案”编译源程序；(5)再选择“调试”|“开始执行（不调试）”运行程序；(6)观察输出是否与书上的答案一致。2★程序的运行结果：2.（验证，例2-7）去掉#include行及using行，观察会有什么问题。程序正确运行之后，在源程序行“#includeiostream”及下一行前面加注释标记“//”，使之成为注释行，重新编译，此时，编译器会输出类似于下面内容的提示：3C++语言没有输入输出语句，只是C++编译系统带有一个面向对象的I/O软件包，即I/O流类库。cout和cin是该类库预定义的流对象，#includeiostream提示编译器在对程序预处理时，将头文件iostream中的代码嵌入到该程序中该指令所在的地方。头文件iostream中声明了程序所需要的输入和输出操作的有关信息，在C++程序中若使用了系统中提供的一些功能，就必须嵌入相关的头文件，否则，系统无法找到实现这些功能的代码。现在，删除注释标记，将程序恢复正确。3.（编程，例2-7）用for语句编程，求自然数1~10之和。建立一个项目lab2_2，包含一个C++源程序lab2_2.cpp，将do-while语句用for语句代替，完成与实验任务2_1相同的功能。★程序及运行结果：//lab2_2.cpp（例2-7修改）#includeiostreamusingnamespacestd;voidmain(){inti,sum(0);for(i=1;i=10;i++)sum+=i;coutsum=sumendl;}4.（验证）计算图形的面积。建立项目lab2_3，包含一个C++源程序lab2_3.cpp（见步骤5），计算图形的面积。计算公式：圆形面积S=PI*r*r，长方形面积S=a*b，正方形面积S=a*a。程序中声明整型变量iType表示图形的类型，用cout语句输出提示信息让用户选择图形的类型，用cin读入iType的值，然后使用switch语句判断图形的类型，分别提示用户输入需要的参数值，用cout语句显示计算结果。★程序的运行结果：运行3次，每种图形一次。45.（操作）学习简单的Debug调试功能。参考程序：//lab2_3.cpp#includeiostreamusingnamespacestd;constfloatPI=3.1416;voidmain(){intiType;floatradius,a,b,area;cout图形的类型为?(1-圆形2-长方形3-正方形):;ciniType;switch(iType){case1:cout圆的半径为:;cinradius;area=PI*radius*radius;cout面积为:areaendl;break;case2:cout长方形的长为:;cina;cout长方形的宽为:;cinb;area=a*b;cout面积为:areaendl;break;case3:cout正方形的边长为:;cina;area=a*a;cout面积为:areaendl;break;default:cout不是合法的输入值！endl;}}一个程序，编写完成后会存在这样或那样的错误。有些错误在编译连接阶段可由编译系统发现并指出（如步骤2所示），称为语法错误。当修改完语法错误生成了执行程序后，并不意味着程序已经正确。常常会发现程序运行的结果与预期的不一致，有时在运行过程中程序中止或发生死机，这种错误称为运行错误，这是因为算法设计不当或编程实现时的疏忽造成的。调试是指在发现程序存在运行错误后，寻找错误的原因和位置并排除错误。虽然编译系统不能像对待语法错误那样，明确指出运行错误的原因和位置，但开发环境提供了辅助调试工具，可实现单步运行、设置断点、观察变5量和表达式的值等功能，使我们可以跟踪程序的执行流程、观察不同时刻变量值的变化状况。(1)在第12行处设置调试断点。用鼠标右键单击源程序第12行(cout图形的类型为？…;)，出现一个菜单，如图2-1。图2-1添加断点(2)选择“断点|插入断点”一项，可看到左边的边框上出现了一个褐色的圆点，标记此处设置了一个断点。断点是程序运行时的暂停点。程序运行到断点处便暂停，这样就可以观察程序的执行流程，以及执行到断点处时有关变量的值。(3)然后选择菜单命令“调试|启动调试”，或按下快捷键F5，系统进入调试状态，程序开始运行，一个DOS窗口出现，此时，VisualStudio的外观如图2-2，程序暂停在断点处。//点击底行“局部变量”选项卡6图2-2调试状态下的VisualStudio（“局部变量”窗口）(4)单步执行：从“调试”菜单或调试工具栏中单击“逐过程”选项或按钮两次。在程序运行的DOS窗口中输入选择的图形类型，例如，输入3，代表正方形，这时，回到VisualStudio中，把鼠标放在变量名iType上片刻，可看到出现了一个提示：iType=3；此时，在“局部变量”窗口中也看到iType以及其他变量的值。逐语句：若下一语句行中有函数调用，将进入被调用的函数。（慎用）逐过程：若下一语句行中有函数调用，将不进入被调用的函数。跳出：执行完当前函数的所有语句。注意：单步执行时每次执行一行语句，便于跟踪程序的执行流程。因此，为了调试方便，需要单步执行的语句不要与其他语句写在一行中。(5)在“监视1”窗口中，在“名称”栏中输入iType，按回车键，可看到“值”栏中出现3，这是变量iType现在的值（若没看到“局部变量”窗口或“监视X”窗口，可通过菜单“调试|窗口|局部变量”或“调试|窗口|监视”选项打开它。图2-3是此时“监视1”窗口的状态。7图2-3“监视1”窗口的状态(6)继续执行程序，参照上述方法，再试试“调试”菜单栏中别的菜单项，熟悉调试的各种方法。6.（编程，习题2-35）输出乘法九九算表。建立一个项目lab2_4，包含一个C++源程序lab2_4.cpp，要求该程序运行的结果如下（注意列之间的间隔）：8★程序及运行结果：//程序1#includeiostream//定义cout#includeiomanip//定义setwusingnamespacestd;voidmain(){inti,j;for(i=1;i=9;i++){for(j=1;j=i;j++){if(j==1)coutsetw(2);elseif((j==3)&&(i=4))coutsetw(4);elsecoutsetw(3);coutj×i=i*j;}coutendl;}}//太细！//程序2#includeiostream#includeiomanipusingnamespacestd;voidmain(){inti,j;for(i=1;i=9;i++){coutsetw(2);for(j=1;j=i;j++){coutj×i=i*jsetw(3);if(j!=1&&i*j10)coutsetw(4);}coutendl;}}//量化！//程序3#includeiostreamusingnamespacestd;voidmain(){inti,j;for(i=1;i=9;i++){cout;//行首加1个空格for(j=1;j=i;j++){coutj×i=i*j;列之间加2个空格9if(j!=1&&i*j10)cout;//再加1个空格}coutendl;//一行结束}}//直白！7.（编程，例2-4）编写程序，实现整数算术四则运算。分别用switch和if…elseif…各编写一个程序。建立项目其名称为lab2_5_1，解决方案名称为lab2_5，包含一个C++源程序lab2_5_1.cp（用switch语句实现）；在同一解决方案lab2_5下再建立项目其名称为lab2_5_2，包含一个C++源程序lab2_5_2.cp（用if…elseif语句实现）（参考实验提示）参考的运行结果：★程序及运行结果：//程序1：用switch#includeiostreamusingnamespacestd;voidmain(){inta,b;charc;cout输入表达式:;cinacb;switch(c){case'+':couta+bendl;break;case'-':couta-bendl;break;case'*':couta*bendl;break;case'/':10if(b==0)cout出错！除数为0。endl;elsecouta/bendl;break;default:cout出错！运算符无效。endl;}}//程序2：用if…elseif…#includeiostreamusingnamespacestd;voidmain(){inta,b;charc;cout输入表达式:;cinacb;if(c=='+')couta+bendl;elseif(c=='-')couta-bendl;elseif(c=='*')couta*bendl;elseif(c=='/')if(b==0)cout出错！除数为0。endl;elsecouta/bendl;elsecout出错！运算符无效。endl;}四、实验提示步骤2提示标识符cout,endl不是本程序定义的，而是在文件iostream中定义的，这些标识符归属于命名空间std。用法一#includeiostreamusingnamespacestd;//将标识符cout,endl的作用域从命令空间std扩展到本程序voidmain(){inti(1),sum(0);do{sum+=i;i++;}while(i=10);coutsum=sumendl;//可以不使用作用域分辨符}用法二11#includeiostream//标识符cout,endl的作用域在本程序无效voidmain(){inti(1),sum(0);do{sum+=i;i++;}while(i=10);st