《C++程序設(shè)計》中職教學(xué)中的易錯分析

胡玲潔

摘要：C++是現(xiàn)今最重要的編程語言之一，但中職學(xué)生在學(xué)習(xí)中容易遇到很多細節(jié)問題，不僅影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，甚至導(dǎo)致學(xué)生的厭學(xué)情緒。作者結(jié)合多年的C++教學(xué)經(jīng)驗，梳理了學(xué)生經(jīng)常出現(xiàn)的一些問題，包括語法錯誤和邏輯錯誤，并提出針對性的解決方法。

關(guān)鍵詞：C++;語法錯誤;邏輯錯誤

中圖分類號：G424? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? 文章編號：1009-3044（2019）02-0133-02

《C++程序設(shè)計》作為理工科學(xué)生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，影響著學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的邏輯思維方式和程序設(shè)計思想的建立，是現(xiàn)今最重要的編程語言之一，在國內(nèi)外得到了廣泛的使用。C++知識點多，靈活性強，還包含很多零散的知識點，有些基本概念問題容易產(chǎn)生混淆甚至誤解，加上中職學(xué)生零基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)理解能力不是很強，導(dǎo)致很多學(xué)生學(xué)習(xí)起來很困難，難以掌握本課程的精髓。根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗，作者在此提出了一些教學(xué)中學(xué)生常見的錯誤問題并予以分析說明。

1 常見語法錯誤

1.1 運算符的混淆

C++中，“=”與“==”兩個運算符是學(xué)生使用中最容易混淆的，因為習(xí)慣于“等于”就是“=”，導(dǎo)致在使用中一不小心就發(fā)生錯誤，如下判斷題：

若有int i=10， j=0; 則執(zhí)行完語句if （j=0） i++; else i--; i的值為 11。很多學(xué)生會直接判斷此題是對的，也就是把條件j=0理解為“j等于0”，而實際是“j賦成0，條件表達式的值為0，也就是假”，這樣執(zhí)行的是else分支，結(jié)果是9。

1.2 數(shù)據(jù)的非法運算

“%”求余和“/”相除兩個運算符在使用過程中，學(xué)生往往忽略了一些運算特點，如下填空題：若有 int a=4; float b=14.70; 則 a/5 的值為? ? ，能正確表示a+b對a取余的表達式是? ? ?。很多學(xué)生會直接填上答案：0.8和（a+b）%a，而正確答案應(yīng)該是：0和int（a+b）%a，正是因為忽視了“整型/整型”，結(jié)果還是整型，以及“%”求余運算的兩個操作數(shù)必須都是整型。

1.3 邏輯表達式的模糊

教學(xué)中，學(xué)生對邏輯運算符&&和||的使用，也經(jīng)常模糊不清，不會靈活運用，比如，寫出判斷一個字符是字母的邏輯表達式，很多學(xué)生知道字母包括大寫字母和小寫字母，也知道ASCII表中字母排放的規(guī)則，可書寫表達式時就是沒有思路，一方面是區(qū)間的交集，另一方面是區(qū)間的并集。此時引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)軸圖入手，從A≤ch≤Z，演變到ch>=A&&ch<=Z，再擴展到（ch>=A&&ch<=Z）||（ ch>=a&&ch<=z），這樣講解會比較清晰。

同樣的一個表達式，判斷某一年是否是閏年，也經(jīng)常難倒學(xué)生，條件是年份year能被400整除或year能被4整除但不能被100整除：首先確定大邏輯結(jié)構(gòu)，是由兩個條件的并集組成，一個是簡單的year%400==0，另一個是復(fù)雜的兩個要求相并，year%4==0&&year%100！=0，最后再由||運算符組合成完整的表達式y(tǒng)ear%400==0|| （year%4==0&&year%100！=0）。為了更清楚地表示邏輯關(guān)系，建議學(xué)生在書寫時對那些復(fù)雜條件的完整表示加上（），幫助理解和記憶。

1.4 邏輯運算符的智能性

&&和||是兩個具有智能性的運算符，有不少場合并不需要做完表達式中每一個運算。因為0&&×結(jié)果是0，1||×結(jié)果是1，×部分的結(jié)果不影響整個表達式的結(jié)果，所以根本就不需要做了，也就是當(dāng)&&運算符的左側(cè)是0，則右側(cè)的表達式就不做，同理，||運算符的左側(cè)是1，則右側(cè)也不做，比如：

設(shè)有int i; 則表達式i=1，++i;++i||++i，i 的值為3，而不是4，因為此逗號表達式中的第三個只做||的左側(cè)，右側(cè)智能化地不做了。

1.5 數(shù)據(jù)范圍的溢出

C++中每一種數(shù)據(jù)類型都是指定的長度，也就有明確的數(shù)據(jù)范圍，如果忽視了這一點，程序的結(jié)果也常常會出現(xiàn)意想不到的錯誤，如編程求1～30的階乘之和s：

Int? f=1，n，s=0;

for（n=1;n<=30;n++）

{ f=f*n;s=s+f;}

cout<

學(xué)生會習(xí)慣性地將變量都定義為int 型，程序沒有任何語法和邏輯錯誤，可調(diào)試執(zhí)行時，結(jié)果卻顯示一負數(shù)。這是由于數(shù)據(jù)溢出了有效范圍而導(dǎo)致的，學(xué)生很少會意識到這個原因，這題只要將變量定義為float型就可以了。

1.6 ++、--的靈活運用

C++中，自增++、自減--的運用非常靈活，目標代碼的執(zhí)行效率也高，但學(xué)生在使用時很容易出錯。教學(xué)中需要強調(diào)注意以下幾點：

1）++、--只能作用于某個變量，不能是常量或表達式

例：++x? ?y--? 都是合法表達式

++（x+y）? ? 5--? 都是不合法表達式

運算要能清楚地告知是哪個變量值增1或減1，同時強調(diào)結(jié)果還是要送回原本的那個變量，而常量是不能改變值的，表達式也不能明確新值的存放位置，所以都不能用于++、--。

2）注意++、--在變量中的應(yīng)用位置是前置還是后置

后置i++、i--，運算時先去掉++、--進行運算，再對i自增或自減：前置++i、--i，運算時先對i自增或自減，然后去掉++、--再進行運算;

[比如：int i=4; y=i++; 比如：int i=4; y=++i; 執(zhí)行流程：int i=4;， 執(zhí)行流程：int i=4;， y=i;? ?//先運算 i=i+1;? //先自增 i=i+1;? //后自增 y=i;? //后運算 結(jié)果：? y=4? i=5 結(jié)果：i=5? y=5 ]

再如下更復(fù)雜的表達式：設(shè) int? i=1;

[表達式（i++）+（i++）+（i++） 表達式結(jié)果為3，i的值為4 因為是后置，所以先執(zhí)行i+i+i，即1+1+1=3，再i三次自增，i變成4 表達式 （++i）+（++i）+（++i） 表達式結(jié)果為12，i的值為4 因為是前置，所以先執(zhí)行i三次自增，i變成4，再執(zhí)行i+i+i，即4+4+4=12 表達式 （++i）+（i++）+（i++） 表達式結(jié)果為6，i的值為4 其中一個前置，所以i先自增一次，變成2，然后執(zhí)行 2+2+2=6，兩個后置，i再自增兩次，變成4 ]

由此可見，當(dāng)同一個表達式中出現(xiàn)前置后置運算符時，系統(tǒng)先執(zhí)行前置運算符，把得出來的值作為表達式中所有該變量的值，計算出表達式的結(jié)果，最后執(zhí)行后置運算符，得到對應(yīng)的變量值，即在優(yōu)先級上是：++i>i>i++，--也是如此。

3）++、--優(yōu)先級高，結(jié)合方向為右結(jié)合

當(dāng)表達式中同時出現(xiàn)多個運算符時，運算符優(yōu)先級和結(jié)合性就顯得尤為重要，這也是考核學(xué)生基本功的一個重點。++、--是單目運算符，優(yōu)先級僅次于（）等運算符，結(jié)合方向為自右向左。 比如：int? x=10，y=6;則表達式x+++y的值是16，執(zhí)行完后x值為11，y的值為6，因為是右結(jié)合，相當(dāng)于（x++）+y。

2 常見邏輯錯誤

2.1 輸入/輸出邏輯錯誤

對于初學(xué)者來說，往往對編程無從下手的一個原因是搞不清程序的入口和出口，比如，完成一個分段函數(shù)的編程：

學(xué)生定義了變量x、y，緊跟著會cin>>x>>y，盲目地認為變量都要從鍵盤輸入數(shù)據(jù)，這樣的問題看似簡單，但實際教學(xué)中經(jīng)常發(fā)生，所以在編程前，一定要對程序的功能和執(zhí)行流程進行清晰的分析，結(jié)合數(shù)學(xué)邏輯和流程圖，理清思路后再開始編寫。

2.2 多分支結(jié)構(gòu)中的常見錯誤

1）if-else的匹配

if-else的匹配原則是else總是與它前面最近的還沒有配對的if進行配對。教學(xué)中，學(xué)生碰到if嵌套，特別是內(nèi)嵌的if省略了else部分時，出錯率特別高，這種情況下，培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)匹配原則先畫出流程圖，畫的同時注意花括號構(gòu)成的復(fù)合語句，在流程圖基礎(chǔ)上再來執(zhí)行各分支的功能，效果會比較好。

2）switch中break的靈活設(shè)計

Switch語句中一旦找到一個開關(guān)入口，程序會執(zhí)行其case后的相應(yīng)語句，并且會不加判斷地執(zhí)行下一個case語句，此時需要用break來中斷，跳出switch。當(dāng)開關(guān)中有多個連續(xù)的case入口執(zhí)行相同的語句時，可以省略前面的所有case后的語句，只保留最后一個case后的語句。學(xué)生在編程時經(jīng)常會省略出錯，把不改省的語句省掉，可以省的不省，此時建議學(xué)生可以利用表格，逐一列舉各分支，尤其是臨界點的數(shù)據(jù)容易出錯，列舉清晰后再設(shè)計case各開關(guān)情況，最后再去掉可以省略的部分，不要直接一步到位。

2.3 循環(huán)結(jié)構(gòu)中的常見錯誤

1）誤用賦值=來表達邏輯判斷==

比如：統(tǒng)計輸入所有成績的和，輸入以0結(jié)束：

int? x;

cin>>x;

while（i=0） {…}

此循環(huán)一次也不執(zhí)行，因為i直接賦成0，條件一開始就不成立。

2）缺少對循環(huán)條件的修改

比如：輸出10個*：

int? i=1;

while（i<=10）? cout<<*;

無修改循環(huán)變量的語句，條件永遠成立，導(dǎo)致產(chǎn)生死循環(huán)。

3）循環(huán)體模糊（花括號放錯位置）

復(fù)合語句作為循環(huán)體時，需要用{}括出，如果沒有，循環(huán)體僅為一條語句，

比如：輸出10個*，排成一列：

for（i=0;i<=10;i++）

cout<<*;

cout<

此時輸出的10個*是排成一行，而不是一列，循環(huán)體僅是第一個cout語句。而題目要求循環(huán)體包括兩個動作：輸出*+換行，所以需要把上面兩個輸出語句用{}構(gòu)成復(fù)合語句，才是正確的輸出。此情況在循環(huán)嵌套中學(xué)生經(jīng)常出錯。

4）忽略空語句

比如：要輸出1～10

for（i=1;i<=10;i++）; cout<

結(jié)果僅輸出一個11，其原因就是循環(huán)體僅是一條空語句，真正的輸出語句不是循環(huán)體。

以上是筆者在教學(xué)過程中的一些經(jīng)驗，遇到的問題遠不止這些。C++程序設(shè)計出現(xiàn)的錯誤各種各樣，主要是語法錯誤和邏輯錯誤。編程是一門嚴謹?shù)恼n程，需要學(xué)習(xí)者有深厚的興趣，認真負責(zé)的態(tài)度，反復(fù)實踐和探索的精神，掌握扎實的基本功，多閱讀多思考，多動手多實踐，善于總結(jié)，盡量避免錯誤，編寫高質(zhì)量程序。

參考文獻：

[1] 周正德，侯正昌 C++程序設(shè)計[M].3版，北京：電子工業(yè)出版社，2013.