计算机系统基础实验说明 C Programming Lab.pdfVIP

计算机系统基础? C Programming Lab C Programming Lab: Assessing Your C Programming Skills 1、 概要 本实验主要是锻炼你的编程能力，你需要能够熟练地完成，尤其是在课程的 后期作业中，这篇材料的内容你应该过一遍。这个实验主要检测以下这些技能： • C 语言中要求的显式内存管理； • 创建和操作基于指针的数据结构； • 实现输入无效参数也能正确运行的健壮代码，包括NULL 指针； • 在Makefile 中创建规则。 这个实验需要实现一个同时支持后进先出（LIFO）和先进先出（FIFO）的队 列。提供的底层数据结构是一个单链表，你需要改进这些代码使一些操作更加高 效。 2、 下载作业 你的实验所需材料包含在名为cprogramminglab-handout.tar 的Linux 压缩 文件中。登录Linux 机器然后操作以下命令： linux tar xvf cprogramminglab-handout.tar 这会创建一个cprogramminglab-handout 的目录，里面包含着一些实验所需 的文件。有关这些文件的说明，请参阅README。 3、 底层数据结构 文件queue.h 定义的结构如下： /* Linked list element */ typedef struct ELE { int value; struct ELE *next; } list_ele_t; /* Queue structure */ typedef struct { list_ele_t *head; /* Linked list of elements */ } queue_t; 如图1 所示，这些组合起来实现一个队列。队列的顶层表示是类型为queue_t 的结构，在最初代码中，这个结构只包含一个单独的字段“head”，你需要添加其 他字段。队列被表示为单链表，其中每个元素由具有字段“value”和“next” 的 list_ele_t 结构表示，分别存储队列值和一个指向下一个元素的指针。尽管可以在 不更改 list_ele_t 的情况下实现要求的所有函数，但欢迎你对 list_ele_t 进行更 改，例如将单链表转换为双链表。 在给出的C 代码中，队列是一个类型为queue_t *的指针。 我们区分两种特 队列 空（ ）队 殊情况：一个NULL 是指针设置为NULL 的队列。 而一个 empty 列是一个指向一个有效的queue_t 结构的队列，该queue_t 结构的头部字段被 设置为NULL。除了包含一个或多个元素的队列，你的代码还要能正确处理这两 种情况。 4 、 编程任务 你的任务是修改queue.h 和queue.c 中的代码以实现以下功能： q_new：创建一个新的空队列； q_free: 释放队列使用的所有存储空间； q_insert_head ：在队列的头部插入新元素（LIFO）； q_insert_tail ：在队列的尾部插入新元素（FIFO）； q_remove_head：从队列的头部删除一个元素； q_size: 计算队列中元素的个数； q_reverse：对列表重新排列，使得队列中元素的顺序都反转过来。 更多细节可以在这两个文件的注释中找到，包括如何处理无效操作（例如， 从空队列或NULL 队列中移除元素），以及函数应该具有哪些副作用和返回值。 以下是关于如何实现这些功能的一些重