第15章 C程序上机调试指导及实验
C语言是编译型语言，用它写的程序在运行前必须经过编译、连接等过程，对于语言学习者来说，实验环节尤其重要，学习者必须通过上机实验操作才能加深对书本上理论知识的理解，才能融会贯通，培养程序调试能力是取得良好上机实验效果的关键。这章主要就Borland Turbo C 3.0来介绍C程序上机实验及程序调试的有关知识。
15.1 Turbo C 3.0系统简介
Turbo C 3.0是BORLAND公司在1990年推出的面向对象的程序设计平台。它既可编译运行面向对象的C??程序（扩展名为cpp的源程序文件），又可编译运行ANSI标准的C程序（扩展名为c的源程序文件）。
Turbo C 3.0提供了—个功能齐全、使用十分方便的开放式集成开发环境（Integrated Development Environment），它集程序的编辑、编译、连接、调试和运行为一体，具有速度快、效率高、功能强、能与已有的Turbo C代码高度兼容等优点，为用户开发软件提供了理想的环境。
1．系统运行环境
Turbo C 3.0可运行于IBM PC系列的计算机上，其中包括XT、AT和PS/2，以及其他与IBM PC兼容的计算机。Turbo C 3.0要求DOS 2.0以上版本的操作系统支持和至少640K的内存。监视器为80列即可。对机器外部存储器最低的要求是一个硬盘驱动器和一个软盘驱动器。Turbo C 3.0支持鼠标器。
2．Turbo C 3.0的安装
Turbo C 3.0的系统文件可以存放在三张1.2M字节的高密软盘上。在1#安装盘上有一个名称为INSTALL.EXE的自动安装程序，运行它后，用户可以在安装向导的指引下完成Turbo C 3.0系统的安装。
安装时该程序将检查计算机硬件并且适当地配置Turbo C 3.0系统，根据需要创建目录并且把文件拷贝到硬盘上。安装操作是自动进行的，在需要配合时安装程序会提醒用户应做的操作。
安装Turbo C 3.0按下列步骤操作：
(1) 把1号安装盘插入到驱动器A，在windows环境下，运行A盘中的install.exe文件。 (2) 当显示安装屏幕（如图15-1所示）时，按回车键。 (3) 按照屏幕提示操作，完成余下的安装过程。
安装完毕之后，INSTALL程序将提醒你阅读README文件，这个文件中包含有Turbo C 3.0的最新信息。
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图15-1 Turbo C 3.0安装界面
15.2 Turbo C 3.0的集成开发环境使用简介
15.2.1 Turbo C 3.0的启动
假设Turbo C 3.0系统安装在E:\\TC30目录下。在Windows环境下，运行E盘TC30目录下的BIN子目录下的TC.EXE文件，就可以启动Turbo C 3.0。
系统启动界面如图15-2所示。
图15-2 Turbo C 3.0的启动界面
15.2.2 Turbo C 3.0 IDE的基本操作
Turbo C 3.0集成开发环境包含窗口（window）、菜单（menu）、对话框（dialog box）和状态行（status line）。其中菜单又分为下拉菜单和弹出菜单两种。
在集成开发环境下，一般有三种工作状态，它们分别是编辑状态、菜单状态和编译程序信息查询状态。工作时光标可在编辑窗、菜单窗和编译程序信息窗跳转。编辑窗是编辑C源程序文件的窗口；菜单项命令可用于设置环境选择项或指示Turbo C 3.0去执行某个任务，如装入一个C源文件、编译一个C程序等；编译程序信息窗用来显示编译和连接程序过程中出
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现的各种出错信息，编译和连接过程中的每一个警告或出错信息都将在该窗口列出。
1．进入菜单状态及工作窗口转换
按F10进入主菜单状态。在主菜单状态下，移动光标键可定位要选择的菜单，按Enter键完成选择，或者用高亮度的大写字母直接选择一个主菜单选项。大多数主菜单选项还会有自己的下拉子菜单，一些子菜单还含有弹出式菜单，用光标键可对它们进行选择（用户也可以通过鼠标器来完成选择操作）。
按Alt和主菜单选项的首字母（F、E、S、R、C、D、P、O、W、H）可直接进入主菜单状态，并选中相应主菜单选项。例如，按Alt?F可进入File选项子菜单。
按ESC键退出菜单状态，并进入前次工作状态。
按F6可完成多个窗口（如编辑窗口与编译程序信息窗口）之间的切换。
按Alt?F5可从集成开发环境屏幕切换到输出屏幕，以便查看程序运行输出结果。在输出屏幕按任意键后返回集成开发环境屏幕。
按F5可以放大/缩小当前活动窗口。
当要退出Turbo C 3.0返回DOS，选择File选项下的Quit或直接按Alt?X。若是要暂时退出Turbo C 3.0环境，进入DOS环境运行DOS命令，可以选择File选项下的DOS shell。 要从DOS环境下重新回到Turbo C环境，在DOS提示符下键入Exit回车即可。
2．源程序的编辑及用户文件操作
使用F3键或File选项下的Open命令，可以装入一个已存在的C源文件，也可用File|New来创建一个新的源程序文件。
在编辑窗口，用户可以输入或编辑修改源程序代码。Turbo C 3.0的集成开发环境为用户提供的编辑器专用于编辑源程序文件。它可以完成文本的插入、删除、块操作、查找、替换等编辑操作。集成开发环境编辑器的编辑命令与一些常用文字编辑软件类似。
用户编辑的源文件及编译连接过程中产生的目标文件和可执行文件可以指定存放在某个盘的某一目录下，通过File选项下的Change dir可以选择用户文件目录。
编辑好的C源文件可以存盘，存盘的方法是按F2键或File选项下的Save。 3．编译、连接并运行C程序
在集成开发环境下，建立一个新的可执行文件的一般步骤为：
(1) 设置工作环境以指示编译程序和连接程序在何处寻找和保存有关文件。
工作环境的设置是在主菜单下选择Options选项，从而指定Turbo C的标准包含文件、 库文件、输出文件以及源文件所在的路径。例如，若Turbo C 3.0安装在E盘根目录下的TC30子目录下，我们选择Options选项下的Directories，然后将Include directories和Library directories分别设置E:\\TC30\\include和E:\\TC30\\lib。如设置错误，将导致编译程序和连接程序找不到所需文件而出错。
(2) 把相应的C源文件装入到编辑窗中。如果一个C程序由多个源文件组成，则需建立一个由所有源文件组成的工程文件。
(3) 对C程序进行编译并连接，产生目标文件和可执行文件。
对编辑窗中编辑好的C源文件进行编译连接的方法是按F9键，或选择Compile菜单下的Make EXE file，该过程将产生.OBJ目标文件和.EXE可执行文件。
编译连接过程如果出现错误，这些错误信息将显示在编译程序信息窗内，同时把含有该错误的源文件行用高亮度显示。查出错误后，按F6键从编译程序信息窗进入编辑窗对C源
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文件进行修改，修改好后再次进行编译并连接，直到编译连接通过。这一过程是程序调试的语法错误排除阶段。程序中存在的错误有语法错误和逻辑错误两大类。所谓程序调试是指发现和修改程序中存在的错误的过程。
编译连接通过后，程序才可以运行，运行的方法是按Ctrl?F9或Run菜单选项下的Run。在运行时，如果IDE发现C源文件没有编译连接，则自动完成编译、连接和运行的全过程。对编译连接所建立的可执行文件也可以回到DOS命令提示符下运行。
在集成开发环境下运行程序后，可以按Alt?F5或Window菜单项下的User screen将集成开发环境屏幕切换到输出屏幕，查看程序运行的输出结果，在输出屏幕按任意键后可返回集成开发环境屏幕；也可以选择Windows菜单项下的Output子菜单，打开一个观察输出结果的窗口，该窗口与其他窗口之间可通过F6键进行切换。
仔细分析运行结果，如果运行结果不正确，则需返回去再次检查并修改程序。这一过程是程序调试的逻辑错误排除阶段。
一个C程序正确运行通过后，可以继续编辑、编译、连接、调试、运行另一个C程序。
15.2.3 Turbo C 3.0的热键
热键也称为快捷键，即能够立即完成某一功能的键。表15-1列出了Turbo C 3.0的最常用的一些热键。其他的热键读者可以在联机帮助文档中找到相关使用说明。
表15-1 Turbo C 3.0的最常用的热键
键 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10
File|Save File|Open Run|Go to Cursor Window|Zoom Window|Next Run|Trace Into Run|Step Over Compile|Make EXE
菜单项
Help|Contents
显示帮助窗口
保存活动窗口中编辑的文件 显示打开文件对话框 执行程序到光标所在行 放大（或还原）活动窗口 在所有已打开窗口中循环切换 调试程序，并跟踪进入函数内部 调试程序，并单步执行完函数调用
将活动窗口中的文件或项目编译为EXE文件 选择主菜单
功能
15.2.4 Turbo C 3.0的主菜单
Turbo C 3.0 IDE的菜单结构由主菜单和下拉菜单组成。主菜单共有11个菜单项（包括≡、File、Edit、Search、Run、Compile、Debug、Project、Option、Window、Help），每个菜单项都有一个下拉菜单。下拉菜单中的菜单命令又分为三种：命令后有省略号（?）的，表示选择此命令后将出现一个对话框；命令后面是一个箭头的，表示选择该命令将展开另一级菜单；没有这两者的菜单项选择时直接完成集成开发环境中的一个操作命令。
15.3 Turbo C 3.0的菜单命令
1．文件子菜单（File）
使用File菜单中的相关命令项可以在IDE下打开多个编辑窗口，完成对多个源程序文件进行创建、保存、修改及打印等操作，以及转到DOS状态和退出Turbo C 3.0 IDE。如图15-3
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所示。
New：打开一个新的编辑窗口，用于创建一个新的文件。 Open：打开一个文件选择对话框，用于选择要编辑的文件。 Save：对当前活动编辑窗口的文件进行存盘。 Save all：将所有编辑窗口的文件进行存盘。 Change dir：设置当前工作驱动器和工作目录。
DOS shell：临时退出IDE，进入DOS状态；要从DOS状态回到IDE，键入exit即可。
Quit：退出TC 3.0。 2．运行子菜单（Run）
图15-3 File菜单
运行子菜单如图15-4所示。Run菜单提供了执行用户程序、跟踪调试程序及结束调试状态等功能。
Run：运行程序。
Program reset：撤消当前的调试操作，释放分配给被调
图15-4 Run菜单
试程序的内存空间，关闭被调试程序已打开的所有文件。
Go to cursor：不设置永久断点，使程序运行至光标所在
行。若运行时在光标所在行之前遇到永久断点，就停止执行，此时只有再用此命令。
Trace into：逐条语句执行（每按一下F7执行一条语句），并且跟踪进入调用函数内部。 Step over：逐条语句执行（每按一下F8执行一条语句），并且不跟踪进入下一级调用函数。 Arguments：允许用户输入程序运行的DOS命令行参数。 3．编译子菜单（Compile）
编译子菜单可以编译活动编辑窗口内的文件，或者make、build一个项目。如图15-5所示。
Compile：将当前活动编辑窗内的文件编译为obj目标文件，但不连接。
Make：将已定义项目文件或当前活动编辑窗口内文件的源程序编译并连接为EXE文件。
该命令只有在程序不是最新时，即被改动过才重新编译并连接。
Link：将obj文件连同必要的库文件（.lib）进行连接得到EXE文件。 Build all：编译并连接项目中的所有文件，而不论这些文件是否修改过。 4．选择项子菜单（Options）
选择项子菜单可以设置集成环境的工作方式。主要包括编译器、连接器、库和包含目录、程序运行时参数的设置等。如图15-6所示。其中Directories（目录）项用于告诉Turbo C到哪里寻找要编译、连接的文件、源文件以及设置输出文件所在的目录。详细操作项如下：
Include directories：包含目录。用于回答包含文件所在的路径。若Turbo C 3.0安装在E盘根目录下的TC30子目录下，则回答
图15-6 Options菜单
图15-5 Compile菜单
E:\\tc30\\include；若装在D盘根目录下的MYDIR目录下的TC子
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