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邦乡籍
5 years ago
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1 語法復習 NTU CSIE 張傑帆

2 整合開發環境 NTU CSIE 張傑帆

3 C++ 開發工具整合式開發環境 (Integrated Development Environment) 簡稱 IDE 是整合編輯編譯測試除錯與執行等功能的程式開發軟體例如 Borland 公司的 C++ Builder IBM 公司的 VisualAge C++ Microsoft 公司的 Visual C++ 等都是整合式的 C++ 程式開發軟體

4 下載 Dev C++ 在 Google 搜尋 Dev C++, 並選擇搜尋所有網頁, 則可找到 BloodShed Software Dec C++ 的官方網站衍生版本下載最新版的 Orwell Dev-C 版阿榮免安裝版 Orwell s Engine 官網

5 使用 Dev C++ 5.0

6 編譯與執行 2. 由於這是新專案, 所以 Dev-C++ 會要求選擇儲存 main.cpp 的位置, 預設儲存位置是與專案相同的目錄, 因此按存檔就可以了 3. 編譯完成且程式沒有語法錯誤後, 出現命令提示字元視窗, 並根據 cout 指令輸出字串如下 :

7 使用 Visual C /2012/2013

8 Visual C++ Visual C , 可以上微軟 (Microsoft) 官網下載及安裝 Visual C /2012/2013 Express

9 選擇結構 NTU CSIE 張傑帆

10 選擇結構簡介

12 選擇敘述 if-else 敘述程式中的選擇結構有如口語中的如果.. 就否則., 在 C 語言中是使用 if-else 敘述來達成如語法若條件成立時則執行接在 if 後面的敘述區段 1 否則 ( 條件不成立 ) 執行接在 else 後面的敘述區段 2

15 關係運算子關係運算子 (Relational Operator) 是用來比較關係運算子左右兩邊的運算式關係運算子將比較的結果傳回比較的結果為真, 傳回值為 1 比較結果不成立時傳回值為 0( 代表假 ) 在 C 語言中的關係運算子是透過大於小於或等於運算子組合成下表中的六種狀態

17 邏輯運算子當一個條件中有兩個以上的關係運算式需要一起做判斷時, 就必須使用到邏輯運算子來連接邏輯運算子是用來判斷兩個以上關係運算式之間的關係, 這在程式設計的流程中是很常用的, 至於邏輯運算式的表示語法如下 : 結果 = 運算式 1 邏輯運算子運算式 2 ; result = ( a==b c>=d )

19 實機練習

23 if-else if 敘述如果判斷資料的條件超過兩個以上, 就可以加上 else if 來做其他條件判斷在第一個條件使用 if 其他條件都使用 else if 來描述最後再以 else 來處理都不滿足以上條件 ( 即剩下的可能性 ) 其語法如下 :

25 小測驗 - 綜合所得稅試算

27 0.21;

28 258300

29 多重條件選擇 -switch 敘述如果有一個資料, 有兩個以上不同的條件需要做判斷, 依不同條件給予不同的執行結果, 若使用太多的 else if 可讀性不高, 這時候使用 switch 最為適當其語法如下 :

35 問題 : 請問 switch 與 else if 有什麼不同?

36 重複結構 NTU CSIE 張傑帆

37 for 迴圈敘述 C 語言提供三種迴圈敘述 :for while do-while 敘述若迴圈的次數可以預知,for 敘述是最好的選擇若迴圈次數無法確定, 則可使用 while do-while 敘述來達成

38 for 迴圈 for( i=1; i<=3; i++ )

40 前測式迴圈 while 敘述由於 while 迴圈是將條件運算式置於迴圈的最開頭, 屬於前測式迴圈, 因此若一開始便不滿足條件, 迴圈內的敘述區段連一次都不會執行其語法如下 :

41 WHILE 迴圈 ( 前測式 ) 範例 : 輸入鍵盤按鍵, 直到輸入 q 後程式結束 #include <stdio.h> #include <conio.h> int main() { char key=0; } while(key!='q') { key=getche(); printf("\n%c\n", key); } return 0;

42 後測式迴圈 do-while 敘述 do-while 迴圈是將條件運算式置於迴圈的最後面, 因此一開始就先執行迴圈內的敘述區段一次, 接著才檢查接在迴圈最後 while 的條件運算式, 當結果不為零 (true) 會再執行迴圈內的敘述區段一次, 一直到結果為零 (false) 才會離開迴圈要注意的是 while( 條件運算式 ) 後面必須加上一個 ; 號其語法如下 :

43 DO-WHILE 迴圈範例 : 輸入鍵盤按鍵, 直到輸入 q 後程式結束 #include <conio.h> int main() { char key; do { key=getche(); printf("\n%c\n", key); }while(key!='q'); } return 0;

44 break 與 continue 敘述 break 與 continue 敘述可在 for while do-while 迴圈內的敘述區段中使用當執行到 break 敘述時, 會馬上如圖一跳離迴圈繼續執行接在迴圈後面的敘述執行到 continue 敘述時, 會如圖二忽略接在 continue 後面的敘述區段, 直接返回到迴圈的條件式, 判斷是否繼續執行迴圈 :

46 課堂練習 - 猜數字遊戲

51 陣列 NTU CSIE 張傑帆

52 陣列簡介設計程式時, 輸入的資料中間結果或最後結果都需用變數存放資料多時, 變數命名很重要不同性質資料, 變數名稱必須不一樣為方便變數名稱命名,C 對同性質資料提供陣列來存放將陣列想像是一組經過編號的變數, 一個變數相當於一個車廂號碼的話, 那麼一個陣列就是一列火車, 而每列火車的車廂長度即陣列的大小 ( 長度 ) 欲存取陣列中某個資料內容, 只要知道該變數在陣列中是第幾個元素相當於車廂號碼, 即可取得該變數的內容相當於該車廂內的東西, 寫法是在該陣列名稱後面小括號內填入該變數所對應的數字編號

53 陣列的宣告與初值設定陣列和一般變數一樣, 必須先經過宣告, 編譯器才能根據所宣告資料的型別和大小來配置合適的記憶體空間陣列經過宣告後, 便可知道該陣列中到底含有多少個陣列元素, 以及透過所宣告的資料型別知道每個陣列元素佔用的記憶體大小

54 如何宣告陣列陣列的宣告方式是以資料型別開頭, 其後緊跟著陣列名稱, 在陣列名稱後面加上一對 [ ] 中括號所組成, 中括號內的註標或稱索引值, 代表該陣列的大小 ( 或稱個數 ) 其語法如下 : 資料型別陣列名稱 [ 索引 ] ;

$C 語言並未提供字串資料型別, 而是以字元陣列方式來儲存字串字元和字串間的差異在當字串存入字元陣列會自動在字元陣列的最後面插入一個 \0 當結束字元, 以方便在讀取字元陣列中的字串時, 碰到結束字元, 便結束讀取動作譬如$

57 C 語言並未提供字串資料型別, 而是以字元陣列方式來儲存字串字元和字串間的差異在當字串存入字元陣列會自動在字元陣列的最後面插入一個 \0 當結束字元, 以方便在讀取字元陣列中的字串時, 碰到結束字元, 便結束讀取動作譬如 : 欲將 "test" 字串置入名稱為 ary 的字元陣列中, 由於字串實際長度為 4, 必須再多出一個位置存放結束字元所以, 字元陣列 ary 的大小 ( 長度 ) 應設為 5, 其宣告方式如下 : char ary[5];

58 如何設定陣列的初始值

60 如何存取陣列的資料由於陣列內的註標可以是整數常數整數變數或是運算式結果為整數的資料連續存取陣列中的陣列元素時, 可透過迴圈來輸入 ( 存 ) 及輸出 ( 取 ) 資料, 其好處是可縮短程式的長度以及提高可讀性

61 字元陣列 // 字元陣列可用 gets()

62 實機練習 - 大樂透開獎

64 for( i=0; i<num-1; i++)

65 多維陣列二維陣列的宣告與初始值的設定二維陣列含有兩個註標 ( 索引 ), 維度為 2 每個索引以 [] 中括號括住, 其語法如下欲連續存取二維陣列內的資料時, 必須使用雙層的 for 迴圈才能達成 : 資料型別陣列名稱 [ 索引 1, 索引 2] ;.

68 初始化

69 如何存取二維陣列的資料下面範例是透過巢狀迴圈來取得 3x4 二維陣列所設定的初值, 並累加各 a[i][j] 陣列元素的總和下表採逐列 (Row-Majored) 方式取得陣列初值, 因此本例雙層巢狀迴圈的外層迴圈是使用整數變數 i (0~2), 內層迴圈是使用整數變數 j (0~3):

71 實機練習 - 矩陣相乘

72 + c i j += a i k b k [j]

74 函式 NTU CSIE 張傑帆

75 函式簡介在撰寫一個大的應用程式時, 常會碰到一些具有某些功能的程式片段在程式中多處重複出現若不加以處理會導致程式冗長不具結構化且不易維謢, 因此我們將這些小功能的程式片段獨立出來撰寫成函式 (Function), 所以函式就是指具有某種特定功能的一段程式碼程式中使用函式最主要是用來精減程式碼重覆使用模組化

77 內建函式 main() 本身就是一個函式我們稱為主函式或主程式, printf()/scanf() 也是函式, 這些都是系統廠商提供的內建函式我們以內建函式 pow() 計算某數的某次方為例 :

78 自定函式的定義與呼叫如何宣告與定義自定函式若您在設計程式時, 需要使用到一個小功能, 這個功能在內建函式中找不到, 那麼只好在程式中自己定義一個具有此小功能的函式, 我們稱為使用者自定函式 (User Defined Function) 簡稱自定函式由於使用者自定函式是無中生有的, 因此必須在使用前先定義該函式, 此即為該函式的主體函式主體的位置通常撰寫在 #include 和 main() 主函式的之間, 即 main() 主函式的前面, 也允許放在 main() 主函式的後面, 若使用後者就必須在 main() 主函式前面先宣告函式的原型, 以告知編譯器此自定函式在程式中有定義

79 int func ( int, int ); int func ( int var1, int var2) { int var3 = var1+var2; return var3; } int func ( int var1, int var2) { int var3 = var1+var2; return var3; }

82 int func ( int var1, int var2) { int var3 = var1+var2; return var3; }

83 函式間傳遞陣列在設計程式時, 時常碰到需要將整個陣列傳給被呼叫的函式, 在被呼叫函式內整個陣列經過計算處理完畢, 再將整個陣列傳回給原呼叫函式的陣列其寫法是在原呼叫函式的實引數中, 只需寫上陣列名稱即可, 後面不必加上 [ ] 中括號在被呼叫函式的虛引數內對應的虛引數必須是一個陣列名稱, 其後面必須加上 [] 中括號, 虛引數內陣列名稱前加上該陣列名稱的資料型別

85 當寫到 2 維陣列 ( 或多維陣列 ) 時, 赫然發現事情已經不是如上所想的簡單了, 首先, 這樣的陣列傳遞已經無法通過 compile 了 void timestwo( int arr[][] ); int main() { int arr2[2][4]={ 1,3,5,7,2,4,6,8 };... } 如果這樣寫就可以通過 compile, 但把維度寫死一點都不彈性 1 void timestwo( int arr[][4] ) {}; 所以要換成這樣的寫法較佳 1 void timestwo( int arr[2][4] ) {}; 或這樣 1 void timesthree( int (*arr)[4] ) {};

86 小練習將上面的矩陣相乘程式, 列印二維陣列及矩陣相乘本體轉換成函式 void Print2dAry(int [][3]); void MatrixMul2dAry(int [][3]);

87 遞迴函式若函式中有一行敘述再呼叫自已本身的函式, 即稱為遞迴函式 (Recursive function) 使用遞迴函式執行時, 會不斷的呼叫自己本身之函式, 這樣遞迴函式會形成無窮迴圈, 因此必須在遞迴函式內, 設定條件來結束該函式的執行, 如此當滿足條件時, 才結束呼叫自己本身, 這樣才能離開此函式遞迴常使用在具有規則性的程式設計, 例如 : 求最大公因數排列組合階乘費氏數列

88 實機練習 - 遞迴費氏數列

90 回家作業數學組合公式求法

92 n >= m

94 指標的活用 NTU CSIE 張傑帆

95 指標簡介一般變數要存取該記憶體內的資料, 只要書寫其變數名稱即可, 存取方式資料是屬於直接取值指標變數要存取該記憶體內的資料, 必須在指標變數名稱前面加上取值運算子 (*), 才能存取所指記憶體位址的內容, 存取資料方式是屬於間接取值

96 在程式中使用指標變數的好處是 : 1. 透過指標的移動可以存取不同記憶體位址的資料, 如字串中的字元或陣列元素等 2. 函式透過指標可以傳回多個資料 3. 透過指標變數可在函式間傳遞字串整個陣列 4. 指標變數是在程式執行需要時, 才動態配置記憶體給該變數使用, 不必事先定義或宣告 5. 支援動態資料結構, 如鏈結串列 (Linked List) 佇列 (Queue) 二元樹 (Binary Tree).. 等皆可以使用指標變數輕鬆處理

97 如何宣告指標宣告變數時, 在變數名稱的前面加上 * 取值運算子 (Dereference operator 或 Indirect Operator), 表示該變數可以用來存放所指定資料型別變數的記憶體位址, 此類的變數即稱為指標變數, 其語法如下 : 資料型別 * 指標變數名稱,* 指標變數名稱.. ;

98 指標宣告方式如下 : int *ptr; /* 宣告 ptr 是一個指向整數資料的指標 */ float *ptr; /* 宣告 ptr 是一個指向浮點數資料的指標 */ char *ptr; /* 宣告 ptr 是一個指向字元資料的指標 */ void *ptr; /* 宣告 ptr 是一個指向任何 ( 不拘 ) 資料型別的指標 */

99 指標宣告方式如下 : int *ptr; /* 宣告 ptr 是一個指向整數資料的指標 */ float *ptr; /* 宣告 ptr 是一個指向浮點數資料的指標 */ char *ptr; /* 宣告 ptr 是一個指向字元資料的指標 */ void *ptr; /* 宣告 ptr 是一個指向任何 ( 不拘 ) 資料型別的指標 */

100 如何存取指標變數存取指標變數必須先熟悉取址運算子 (&) 和取值運算子 (*) 取址運算子是在變數名稱的前面加上 & 符號, 用來取得變數名稱所對應記憶體的起始位址在指標變數前面加上 * 取值運算子是用來取得指標變數所指到記憶體位址內的資料,* 也可以稱為間接運算子至於 & 和 * 的使用方式如下 : * 指標變數名稱 & 指標變數名稱

101 1011

102 ~1011

103 1011

104 在宣告和設定指標變數的內容時, 要注意所宣告的資料型別必須與指向變數位址的資料型別相同, 否則程式編譯時會發生錯誤譬如下面寫法是錯誤的 : int n=10; /* 宣告 n 為整數變數並同時設定初值為 10 */ float *ptr2; /* 宣告 ptr2 是一個指向浮點數資料的指標 */ ptr2=&n; /* 指標 ptr2 所指到資料必須是浮點數與 n 的資料型別不一致 */

105 當您宣告指標變數的同時也可以和一般變數一樣同時設定初值, 其語法如下 : 資料型別 * 指標變數名稱 = & 一般變數名稱 ; 透過上面語法, 我們可以將指標宣告和初值設定由三行敘述改成兩行敘述即可 : *

106 指標變數不管宣告成哪一種資料型別, 其佔用記憶體大小都一樣譬如 : 您可宣告 ptr1 是一個指向整數資料的指標, 透過 sizeof(ptr1) 便得知該指標變數佔用記憶體是多少個 Bytes

107

108

109 動態記憶體配置 C 語言無法讓使用者動態決定陣列的大小, 往往陣列的大小都必須先宣告其大小在編譯時便被固定, 無法在程式執行過程中更改陣列的大小我們也不能使用下面敘述來宣告陣列的大小, 否則程式編譯時會發生錯誤 :

110 C 語言提供動態記憶體配置 (Dynamic Memery Allocation) 方式來解決透過此種方式可以讓使用者在程式執行過程中自行決定隨時能應程式需求配置記憶體空間給程式使用做法就是在程式執行的過程中, 需要記憶體時才使用 malloc() 函式來動態配置一塊記憶體空間, 並將此塊配置記憶體空間的起始位址傳回給所指定的指標, 接著再移動此指標來存取記憶體位址內的資料, 當記憶體不再使用時, 再透過 free() 函式將此塊記憶體釋放掉歸還給系統由於 malloc() 函式和 free() 函式都定義在 stdlib.h 標頭檔內, 若程式中有使用到這兩個函式, 必須在程式開頭將 stdlib.h 標頭檔含入到程式中

111 動態配置記憶體 -malloc() 函式 malloc() 函式定義於 stdlib.h 標頭檔中, 呼叫此函式時會配置您所指定的記憶體空間大小, 此函式不像陣列在編譯階段配置記憶體而是在執行階段需要時才配置記憶體若配置成功由於此函式無法確知您所要求的記憶空間是要指向那一種資料型別, 因此其傳回值設為指向 void 資料型別的指標有介紹過此種 void 指標可以強迫它轉換成任何資料型別的指標當配置的記憶體空間不足, 則會傳回 NULL 值

112 由於 malloc() 函式所配置的記憶體是不做初始值設定, 使用前建議最好先做清除的工作要求配置多少空間來存放資料時, 必須要考慮資料的長度, 因此指標變數的資料型別必須和配置的記憶體空間所使用的資料型別一致, 因此在傳回動態記憶體的起始位址時給指定的指標前必須先將預設的 void 指標進行指標型別轉換其語法如下 : 指標變數 =( 資料型別 *)malloc( 記憶體空間大小 );

113

114

115 釋放記憶體 -free() 函式動態配置的記憶體若不再使用時, 必須使用 free() 函式釋放掉歸還給系統, 如此才不會浪費記憶體空間使用 malloc() 函式動態配置記憶體之後, 若不用使用記憶體空間時, 可以使用 stdlib.h 標頭檔所定義的 free() 函式指定要釋放的記憶體指標其語法如下 : free( 指標變數 );

116 int *ptr, n=4; /* 動態配置記憶體 */ ptr=(int*)malloc(sizeof(int)*n); /* 釋放記憶體 */ free(ptr);

117 實機練習 - 循序搜尋

118

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121 小實驗動態陣列與靜態陣列的 Size 上限差很多嗎? 若動態陣列不回收記憶體會怎麼樣? 讓我們來操爆記憶體吧 ~

C/C++基礎程式設計班

C/C++基礎程式設計班 C/C++ 基礎程式設計指標 (Pointer) 講師 : 張傑帆 CSIE, NTU 瘋到自以為能改變世界的人, 就能改變世界 The people who are crazy enough to think they can change the world are the ones who do.-steve Jobs 課程大綱指標簡介陣列與指標動態記憶體配置指標宣告進階指標用途