西安电子科技大学C语言程序设计实验全攻略从零基础到高分通关的代码实战指南

引言：为什么C语言实验如此重要？

西安电子科技大学（Xidian University）作为电子信息领域的顶尖学府，其C语言程序设计实验课程是计算机、电子、通信等专业的基石。很多同学在理论课上听得懂，但一到实验课面对Visual C++ 6.0或VS Code就手足无措。本指南将带你从零基础起步，通过实战代码，一步步攻克实验难题，拿到高分。

第一部分：实验环境搭建与基础操作

1.1 实验环境选择

西电实验室通常使用 Visual C++ 6.0（经典但古老）或 Dev-C++。建议自己电脑安装 Code::Blocks 或 VS Code + GCC。

安装VS Code + GCC步骤：

下载MinGW-w64（GCC for Windows）
配置环境变量 Path
VS Code安装C/C++扩展
配置tasks.json和launch.json

示例：最简单的Hello World代码

#include <stdio.h>

int main() {
    printf("Hello, Xidian!\n");
    return 0;
}

编译运行命令（终端）：

gcc hello.c -o hello
./hello.exe

第二部分：实验一：数据类型与输入输出

2.1 核心知识点

整型（int, short, long）
浮点型（float, double）
字符型（char）
格式化输入输出（%d, %f, %c, %lf）

2.2 典型实验题：成绩转换

题目：输入百分制成绩，输出等级（A/B/C/D/E）。

错误示范（初学者易错）：

// 错误：没有考虑浮点数输入，且逻辑分支不完整
int score;
scanf("%d", &score);
if(score >= 90) printf("A");
else if(score >= 80) printf("B");
// ... 缺少else

满分代码（包含输入检查）：

#include <stdio.h>

int main() {
    int score;
    printf("请输入成绩(0-100):\n");
    
    // 关键：检查scanf返回值，防止非法输入
    if(scanf("%d", &score) != 1) {
        printf("输入错误！请输入数字。\n");
        return 1;
    }

    if(score < 0 || score > 100) {
        printf("成绩必须在0-100之间！\n");
    } else if(score >= 90) {
        printf("等级：A\n");
    } else if(score >= 80) {
        printf("等级：B\n");
    } else if(score >= 70) {
        printf("等级：C\n");
    } else if(score >= 60) {
        printf("等级：D\n");
    } else {
        printf("等级：E\n");
    }
    return 0;
}

第三部分：实验二：循环结构实战

3.1 核心知识点

for循环、while循环、do-while循环
循环控制（break, continue）
累加、累乘算法

3.2 典型实验题：素数判断

题目：输入一个正整数n，判断是否为素数。

算法分析： 素数是指在大于1的自然数中，除了1和它本身以外不再有其他因数的自然数。

满分代码（优化版）：

#include <stdio.h>
#include <math.h> // 用于sqrt函数

int main() {
    int n, i;
    int flag = 1; // 标记是否为素数，1是，0否

    printf("请输入一个正整数：");
    scanf("%d", &n);

    // 特殊情况处理
    if(n <= 1) {
        printf("%d不是素数。\n", n);
        return 0;
    }

    // 优化：只需判断到sqrt(n)
    int limit = (int)sqrt(n);

    for(i = 2; i <= limit; i++) {
        if(n % i == 0) {
            flag = 0; // 发现因子，不是素数
            break;    // 退出循环，提高效率
        }
    }

    if(flag) {
        printf("%d是素数。\n", n);
    } else {
        printf("%d不是素数。\n", n);
    }

    return 0;
}

第四部分：实验三：数组与字符串

4.1 核心知识点

一维数组、二维数组
字符串与字符数组
常用字符串函数（strcpy, strlen, strcmp, strcat）

4.2 典型实验题：学生成绩统计

题目：输入10个学生的成绩，计算平均分、最高分、最低分。

满分代码：

#include <stdio.h>

int main() {
    float scores[10];
    float sum = 0, avg, max, min;
    int i;

    printf("请输入10个学生的成绩：\n");
    for(i = 0; i < 10; i++) {
        printf("学生%d: ", i + 1);
        scanf("%f", &scores[i]);
        sum += scores[i];
        
        // 初始化max和min
        if(i == 0) {
            max = scores[i];
            min = scores[i];
        } else {
            if(scores[i] > max) max = scores[i];
            if(scores[i] < min) min = scores[i];
        }
    }

    avg = sum / 10;

    printf("\n--- 统计结果 ---\n");
    printf("平均分: %.2f\n", avg);
    printf("最高分: %.2f\n", max);
    printf("最低分: %.2f\n", min);

    return 0;
}

第五部分：实验四：函数与模块化

5.1 核心知识点

函数定义与调用
形参与实参
值传递 vs 地址传递
递归函数

5.2 典型实验题：汉诺塔（Hanoi）问题

题目：使用递归解决汉诺塔问题。

代码实现：

#include <stdio.h>

// 函数声明
void hanoi(int n, char from, char to, char aux);

int main() {
    int n;
    printf("请输入汉诺塔的层数：");
    scanf("%d", &n);
    printf("移动步骤如下：\n");
    hanoi(n, 'A', 'C', 'B'); // A为起始柱，C为目标柱，B为辅助柱
    return 0;
}

// 递归核心逻辑
void hanoi(int n, char from, char to, char aux) {
    if(n == 1) {
        printf("将盘子 %d 从 %c 移动到 %c\n", n, from, to);
        return;
    }
    // 步骤1：将n-1个盘子从from移动到aux（借助to）
    hanoi(n - 1, from, aux, to);
    // 步骤2：将第n个盘子从from移动到to
    printf("将盘子 %d 从 %c 移动到 %c\n", n, from, to);
    // 步骤3：将n-1个盘子从aux移动到to（借助from）
    hanoi(n - 1, aux, to, from);
}

第六部分：实验五：指针进阶（西电重难点）

6.1 核心知识点

指针变量定义与引用
指针与数组
指针与函数（指针作为参数）
二级指针

6.2 典型实验题：字符串逆序

题目：编写函数，使用指针将字符串逆序。

满分代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

void reverse_string(char *str) {
    char *p = str;
    char *q = str + strlen(str) - 1;
    char temp;

    while(p < q) {
        temp = *p;
        *p = *q;
        *q = temp;
        p++;
        q--;
    }
}

int main() {
    char str[100];
    printf("请输入一个字符串：");
    gets(str); // 注意：gets在新版C标准中已被弃用，建议用fgets，但实验环境常用

    reverse_string(str);

    printf("逆序后的字符串：%s\n", str);
    return 0;
}

第七部分：实验六：结构体与共用体

7.1 核心知识点

结构体定义
结构体数组
结构体指针
typedef的使用

7.2 典型实验题：学生信息管理系统（简易版）

题目：定义学生结构体，包含学号、姓名、成绩，实现录入和显示。

代码框架：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

#define MAX_STUDENTS 50

typedef struct {
    char id[20];
    char name[30];
    float score;
} Student;

void inputStudents(Student *s, int n) {
    for(int i = 0; i < n; i++) {
        printf("请输入第%d个学生的信息(学号 姓名 成绩):\n", i + 1);
        scanf("%s %s %f", s[i].id, s[i].name, &s[i].score);
    }
}

void displayStudents(Student *s, int n) {
    printf("\n--- 学生列表 ---\n");
    printf("%-15s %-15s %-10s\n", "学号", "姓名", "成绩");
    for(int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%-15s %-15s %-10.2f\n", s[i].id, s[i].name, s[i].score);
    }
}

int main() {
    Student students[MAX_STUDENTS];
    int n;
    printf("请输入学生人数：");
    scanf("%d", &n);
    
    inputStudents(students, n);
    displayStudents(students, n);
    
    return 0;
}

第八部分：实验七：文件操作

8.1 核心知识点

文件指针 FILE*
打开文件（fopen）
读写文件（fscanf, fprintf, fgets, fputs）
关闭文件（fclose）

8.2 典型实验题：学生成绩保存与读取

题目：将结构体数组保存到文件，并能从文件读取。