《C++程序设计》中职教学中的易错分析

胡玲洁

摘要：C++是现今最重要的编程语言之一，但中职学生在学习中容易遇到很多细节问题，不仅影响学生的学习效率，甚至导致学生的厌学情绪。作者结合多年的C++教学经验，梳理了学生经常出现的一些问题，包括语法错误和逻辑错误，并提出针对性的解决方法。

关键词：C++;语法错误;逻辑错误

中图分类号：G424        文献标识码：A        文章编号：1009-3044（2019）02-0133-02

《C++程序设计》作为理工科学生的一门专业基础课，影响着学生后续专业课程的逻辑思维方式和程序设计思想的建立，是现今最重要的编程语言之一，在国内外得到了广泛的使用。C++知识点多，灵活性强，还包含很多零散的知识点，有些基本概念问题容易产生混淆甚至误解，加上中职学生零基础，学习理解能力不是很强，导致很多学生学习起来很困难，难以掌握本课程的精髓。根据自己的教学经验，作者在此提出了一些教学中学生常见的错误问题并予以分析说明。

1 常见语法错误

1.1 运算符的混淆

C++中，“=”与“==”两个运算符是学生使用中最容易混淆的，因为习惯于“等于”就是“=”，导致在使用中一不小心就发生错误，如下判断题：

若有int i=10， j=0; 则执行完语句if （j=0） i++; else i--; i的值为 11。很多学生会直接判断此题是对的，也就是把条件j=0理解为“j等于0”，而实际是“j赋成0，条件表达式的值为0，也就是假”，这样执行的是else分支，结果是9。

1.2 数据的非法运算

“%”求余和“/”相除两个运算符在使用过程中，学生往往忽略了一些运算特点，如下填空题：若有 int a=4; float b=14.70; 则 a/5 的值为    ，能正确表示a+b对a取余的表达式是     。很多学生会直接填上答案：0.8和（a+b）%a，而正确答案应该是：0和int（a+b）%a，正是因为忽视了“整型/整型”，结果还是整型，以及“%”求余运算的两个操作数必须都是整型。

1.3 逻辑表达式的模糊

教学中，学生对逻辑运算符&&和||的使用，也经常模糊不清，不会灵活运用，比如，写出判断一个字符是字母的逻辑表达式，很多学生知道字母包括大写字母和小写字母，也知道ASCII表中字母排放的规则，可书写表达式时就是没有思路，一方面是区间的交集，另一方面是区间的并集。此时引导学生从数轴图入手，从A≤ch≤Z，演变到ch>=A&&ch<=Z，再扩展到（ch>=A&&ch<=Z）||（ ch>=a&&ch<=z），这样讲解会比较清晰。

同样的一个表达式，判断某一年是否是闰年，也经常难倒学生，条件是年份year能被400整除或year能被4整除但不能被100整除：首先确定大逻辑结构，是由两个条件的并集组成，一个是简单的year%400==0，另一个是复杂的两個要求相并，year%4==0&&year%100！=0，最后再由||运算符组合成完整的表达式year%400==0|| （year%4==0&&year%100！=0）。为了更清楚地表示逻辑关系，建议学生在书写时对那些复杂条件的完整表示加上（），帮助理解和记忆。

1.4 逻辑运算符的智能性

&&和||是两个具有智能性的运算符，有不少场合并不需要做完表达式中每一个运算。因为0&&×结果是0，1||×结果是1，×部分的结果不影响整个表达式的结果，所以根本就不需要做了，也就是当&&运算符的左侧是0，则右侧的表达式就不做，同理，||运算符的左侧是1，则右侧也不做，比如：

设有int i; 则表达式i=1，++i;++i||++i，i 的值为3，而不是4，因为此逗号表达式中的第三个只做||的左侧，右侧智能化地不做了。

1.5 数据范围的溢出

C++中每一种数据类型都是指定的长度，也就有明确的数据范围，如果忽视了这一点，程序的结果也常常会出现意想不到的错误，如编程求1～30的阶乘之和s：

Int  f=1，n，s=0;

for（n=1;n<=30;n++）

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

cout<

学生会习惯性地将变量都定义为int 型，程序没有任何语法和逻辑错误，可调试执行时，结果却显示一负数。这是由于数据溢出了有效范围而导致的，学生很少会意识到这个原因，这题只要将变量定义为float型就可以了。

1.6 ++、--的灵活运用

C++中，自增++、自减--的运用非常灵活，目标代码的执行效率也高，但学生在使用时很容易出错。教学中需要强调注意以下几点：

1）++、--只能作用于某个变量，不能是常量或表达式

例：++x   y--  都是合法表达式

++（x+y）    5--  都是不合法表达式

运算要能清楚地告知是哪个变量值增1或减1，同时强调结果还是要送回原本的那个变量，而常量是不能改变值的，表达式也不能明确新值的存放位置，所以都不能用于++、--。

2）注意++、--在变量中的应用位置是前置还是后置

后置i++、i--，运算时先去掉++、--进行运算，再对i自增或自减：前置++i、--i，运算时先对i自增或自减，然后去掉++、--再进行运算;

[比如：int i=4; y=i++; 比如：int i=4; y=++i; 执行流程：int i=4;， 执行流程：int i=4;， y=i;   //先运算 i=i+1;  //先自增 i=i+1;  //后自增 y=i;  //后运算 结果：  y=4  i=5 结果：i=5  y=5 ]

再如下更复杂的表达式：设 int  i=1;

[表达式（i++）+（i++）+（i++） 表达式结果为3，i的值为4 因为是后置，所以先执行i+i+i，即1+1+1=3，再i三次自增，i变成4 表达式 （++i）+（++i）+（++i） 表达式结果为12，i的值为4 因为是前置，所以先执行i三次自增，i变成4，再执行i+i+i，即4+4+4=12 表达式 （++i）+（i++）+（i++） 表达式结果为6，i的值为4 其中一个前置，所以i先自增一次，变成2，然后执行 2+2+2=6，两个后置，i再自增两次，变成4 ]

由此可见，当同一个表达式中出现前置后置运算符时，系统先执行前置运算符，把得出来的值作为表达式中所有该变量的值，计算出表达式的结果，最后执行后置运算符，得到对应的变量值，即在优先级上是：++i>i>i++，--也是如此。

3）++、--优先级高，结合方向为右结合

当表达式中同时出现多个运算符时，运算符优先级和结合性就显得尤为重要，这也是考核学生基本功的一个重点。++、--是单目运算符，优先级仅次于（）等运算符，结合方向为自右向左。 比如：int  x=10，y=6;则表达式x+++y的值是16，执行完后x值为11，y的值为6，因为是右结合，相当于（x++）+y。

2 常见逻辑错误

2.1 输入/输出逻辑错误

对于初学者来说，往往对编程无从下手的一个原因是搞不清程序的入口和出口，比如，完成一个分段函数的编程：

学生定义了变量x、y，紧跟着会cin>>x>>y，盲目地认为变量都要从键盘输入数据，这样的问题看似简单，但实际教学中经常发生，所以在编程前，一定要对程序的功能和执行流程进行清晰的分析，结合数学逻辑和流程图，理清思路后再开始编写。

2.2 多分支结构中的常见错误

1）if-else的匹配

if-else的匹配原则是else总是与它前面最近的还没有配对的if进行配对。教学中，学生碰到if嵌套，特别是内嵌的if省略了else部分时，出错率特别高，这种情况下，培养学生根据匹配原则先画出流程图，画的同时注意花括号构成的复合语句，在流程图基础上再来执行各分支的功能，效果会比较好。

2）switch中break的灵活设计

Switch语句中一旦找到一个开关入口，程序会执行其case后的相应语句，并且会不加判断地执行下一个case语句，此时需要用break来中断，跳出switch。当开关中有多个连续的case入口执行相同的語句时，可以省略前面的所有case后的语句，只保留最后一个case后的语句。学生在编程时经常会省略出错，把不改省的语句省掉，可以省的不省，此时建议学生可以利用表格，逐一列举各分支，尤其是临界点的数据容易出错，列举清晰后再设计case各开关情况，最后再去掉可以省略的部分，不要直接一步到位。

2.3 循环结构中的常见错误

1）误用赋值=来表达逻辑判断==

比如：统计输入所有成绩的和，输入以0结束：

int  x;

cin>>x;

while（i=0） {…}

此循环一次也不执行，因为i直接赋成0，条件一开始就不成立。

2）缺少对循环条件的修改

比如：输出10个*：

int  i=1;

while（i<=10）  cout<<*;

无修改循环变量的语句，条件永远成立，导致产生死循环。

3）循环体模糊（花括号放错位置）

复合语句作为循环体时，需要用{}括出，如果没有，循环体仅为一条语句，

比如：输出10个*，排成一列：

for（i=0;i<=10;i++）

cout<<*;

cout<

此时输出的10个*是排成一行，而不是一列，循环体仅是第一个cout语句。而题目要求循环体包括两个动作：输出*+换行，所以需要把上面两个输出语句用{}构成复合语句，才是正确的输出。此情况在循环嵌套中学生经常出错。

4）忽略空语句

比如：要输出1～10

for（i=1;i<=10;i++）; cout<

结果仅输出一个11，其原因就是循环体仅是一条空语句，真正的输出语句不是循环体。

以上是笔者在教学过程中的一些经验，遇到的问题远不止这些。C++程序设计出现的错误各种各样，主要是语法错误和逻辑错误。编程是一门严谨的课程，需要学习者有深厚的兴趣，认真负责的态度，反复实践和探索的精神，掌握扎实的基本功，多阅读多思考，多动手多实践，善于总结，尽量避免错误，编写高质量程序。

参考文献：

[1] 周正德，侯正昌 C++程序设计[M].3版，北京：电子工业出版社，2013.