一种可以实现C语言过程评分的方法

王猛，赵军富

摘要：C语言程序设计在评分过程中，大多数的考试系统只能按照结果评分，这就导致学生考试成绩要么满分要么零分，不能够真实反映学生的学习水平，利用正则表达式对C语言的程序进行知识点的过程评分，并通过预设输入值，让学生运行自己的程序，得出结果与预设结果值进行匹配，得出结果分，最终结合是否编译，得出总分。

关键词：C语言程序设计；过程评分；正则表达式

中图分类号：G642        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）35-0037-03

1 引言

C语言程序设计是大学本科工科类专业所开设的必修课程，对于程序设计题目，在平时的作业及考试都需要对程序设计题目进行评分，有些院校对于程序设计题还是人工评分，尤其是作业；有些院校采购了考试系统，但大多数的考试系统或网络评测系统中，评测都是以运行结果作为评分依据。并不查看学生的编程过程，其评分原则并不能体现学生对知识的掌握程度，有其局限性。对于程序设计题这种间于自然语言和程序语言之间的主观题，可部分摆脱语言的约束和限制[1-2]，具有较高研究价值。本方法在对过程评分主要通过正则表达式进行评定，因为正则表达式不仅能够处理传统的文本匹配，更重要的是正则表达式具有强大的结构描述能力，同时能够描述文本深层次的特征，可以通过简单有效的方式对文本进行的复杂控制[3-4]。根据正则表达式的特点，其特别适用于程序类代码的匹配评测。

2 C语言过程评分实现

C语言程序题在评分由三个部分构成：结果分值、编译分值、过程分值[5]。结果分值通过评判数据库中预设的结果来评定；编译分值通过是否编译评定；过程分值由事先设定的多个正则表达式评定，其中正则表达式由参考代码中的关键代码构成，然后利用ckstr函数对参考代码进行匹配，得出过程分。C语言整体评测过程如图 1所示：

对于正则表达式，常用的替换字符包括：.*可以匹配单行任意字符；[＼s＼S].*可以匹配多行任意字符；[ ].*可以匹配零个或多个空格；[ ]+可以匹配一个或多个空格。利用正则表达式的这些特点，我们可以对常用的C语言结构及部分带代码，用正则表达式去表示。

例如选择结构单分支结构语法如下：

if（条件）

{

表达式；

}

转换为正则表达式如下：if[ ]*＼（.*＼）[ ]*＼{[＼s＼S]*＼}

对于数据库中题目表的部分主要字段设置如表 1：

最终分值计算的公式如下：

$fz_cfd=100*（$bl_cfd/（$bl_da+$bl_by+$bl_cfd））*（$cfd/$sum）

$zf=$fz_da+$fz_by+$fz_cfd;

说明如下：

$sum为所有正则表达式的分值

$cfd为考生获取正确正则表达式的值

$fz_cfd为过程分值

$fz_da为结果分值

$fz_by为编译分值

以下为程序评定过程中的部分代码：

$sum=0;

$cfd=0;     //用于统计各个正则表达式采分点的和

while（$row=mysqli_fetch_array（$result_zz））

{

$sum=$sum+$row[1]; //row数组为数据库中正则表达式

$str1="/".$row[0]."/";

$str2=$content;   //$content为参考代码

if（ckstr（$str1，$str2）==1）

{

$cfd=$cfd+$row[1];

}

}

if（$sum==0）

$fz_cfd=0;

else

$fz_cfd=round（100*（1.0*$r_tm->bl_cfd/（$r_tm->bl_da+$r_tm->bl_by+$r_tm->bl_cfd））*（1.0*round（$cfd，2）/$sum），2）;

$zf=$fz_da+$fz_by+$fz_cfd;

3 實例分析

1） 题目内容：

实现功能：请编写一个函数fun，该函数的功能是：计算正整数n以内（包括n），能被5或9整除的所有自然数的倒数的和，并将计算结果作为函数值返回在主函数中保留两个小数位输出。

例如：若输入n的值为20，则输出结果为0.58.

注意：

① 所写代码中，不得定义其他变量；

② 本题必须使用for循环，if语句；

③ 不允许改动预编译命令行及主程序，且必须运行程序；

④ 程序代码编写在****BEGIN*****与****END****之间；

⑤*********BEGIN**********和*********

END**********不可删除。

⑥ 其中函数void bky（  ）为自动评分函数，禁止修改、删除

2）给出代码如下：

#include<stdio.h>

void bky（ ）;

float fun（ int n）

{

int i;

float sum=0;

/***********BEGIN*********/

/***********END*********/

}

void main（）

{

float fun（ int n）;

int m;

float s;

printf（"＼n 請输入一个正整数："）;

scanf（"%d"，&m）;

s=fun（m）;

printf（"＼n the result is：%.2f"，s）;

bky（）;

}

void bky（）

{

FILE *IN，*OUT;

float s ;

int t;

float o;

IN=fopen（"in.dat"，"r"）;

if（IN==NULL）

{

printf（"Read FILE Error"）;

}

OUT=fopen（"out.dat"，"w"）;

if（OUT==NULL）

{

printf（"Write FILE Error"）;

}

fscanf（IN，"%d"，&t）;

o=fun（t）;

fprintf（OUT，"%.2f＼n"，o）;

fclose（IN）;

fclose（OUT）;

}

3） 题目内容设置如图 2所示，设置答案、编译及过程的采分比例如图 3所示：

4） 设置的正则表达式采分点如所表 2示：

5） 参考答案如下：

for（i=1;i<=n;i++）

if（i%5==0 || i%9==0）

sum=sum+1.0/i;

return sum;

6） 分别找cs和cs2两位测试同学进行测试，学生代码如图 4下：

根据前面题目分值比例的设置：本题的结果分为50分；编译分为10分；过程分为40分。cs这位同学的结果、编译、正则表达式所有的采分点全部正确，得分100；而cs2这位同学的结果错误，结果分为：0分、编译过，编译分为：10分，过程分共40分，但正则表达式中，其中第5项和第8项不正确，只能拿到6/8的过程分，故总分=0+10+40*6/8=40分，具体评分结果如表 3 ：

4 结语

本文提出了一种可以实现C语言程序自动评分的方案。在C语言程序中，评分过程无非三个方面：结果是否正确，是否进行编译，代码准确率三个方面，本方法不仅可以评判结果，更重要的是可以评判代码的准确率，使得C语言程序的评判更加客观和准确，减轻了教师的负担。

但在评判代码准确率的时候，通过前文可知道，需要对给定程序做出很多限定，例如：功能实现时，限定代码必须用for循环结构实现；还有代码中限定不得再定义其他变量；还有些较复杂代码，限定变量的含义等缺陷。但是鉴于目前人工智能、信息技术的发展水平，目前这种评判方法是一种高效、客观、准确率高的方法，而且本方法也可适用于其他类编程语言的自动评分，具有较高的推广价值。

参考文献：

[1] 曹亚妮.C语言在线考试系统开发及关键技术的研究[D].西安：西安理工大学，2016.

[2] 吴艳玲.基于WEB的C语言编程题自动阅卷系统的设计与实现[D].成都：电子科技大学，2011.

[3] 姜英杰.支持正则表达式的文本匹配优化算法[D].沈阳：东北大学，2012.

[4] 张雪英.基于机器学习的文本自动分类研究进展[J].情报学报，2006（6）：730-739.

[5] 刁善会.C程序设计考试系统设计与实现[D].重庆：重庆大学，2009.

【通联编辑：王力】