!249 第 八講 進階指標 講師 : 李根逸 (Ken-Yi Lee),

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1 249 第 八講 進階指標 講師 : 李根逸 (Ken-Yi Lee), feis.tw@gmail.com

2 250 課程 大綱 陣列的複製 [P.252] 字串的特殊性 [P.255] const 修飾字 [P.256] 指標陣列 [P.257] 字串陣列 [P.258] 指標與 二維陣列 [P.260] 動態記憶體配置與釋放 C 語 言中動態記憶體的配置 [P.266] C 語 言中動態記憶體的釋放 [P.267]

3 int v[5]; int *vptr; v = v; // 語法錯誤 vptr = vptr; // 合法 v[0] = 1; // 合法 *vptr = 1; // 邏輯錯誤 v = vptr; // 語法錯誤 vptr = v; // 隱性轉型 (int (*)[5]) v (int [5]) vptr (int *) v[0] v[1] v[2] v[3] v[4] (int) 1 (int) 2 int v[5]; int *vptr = v; v[0] = 1; vptr[0] = 1; v[1] = 2; vptr[1] = 2; *vptr = 1; *v = 1; *(vptr+1) = 2; *(v+1) = 2; *(vptr) *(vptr+1) *(vptr+2) *(vptr+3) *(vptr+4) (int)?? (int)?? (int *) (int *) (int *) (int *) (int *) vptr[0] *v vptr[1] *(v+1) (int)?? vptr[2] vptr[3] vptr[4] *(v+2) *(v+3) *(v+4) 251

4 252 陣列的複製 因為複製陣列需要 比較多的空間和時間, 所以陣列型態的資料並不能 用直接的 用指定運算 子複製 : int v[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; int n[5]; n = v; // [ 編譯失敗 ] 若真的要複製請參考 P.203 雖然陣列型態無法放在指定運算 子左 方, 但是指標變數可以 : int *p = v; // v 會從 int [5] 隱性轉型成 int * // 然後指向 &v[0] for (int i = 0; i < 5; ++i) { printf( %d, p[i]); } p 彷彿就是 v 一樣 (shallow copy) 在函式間傳送陣列時就是使 用這招 範例 copy.cpp

5 253 範例 字串複製 試寫 一函式將 一字串內容複製到另 一字元陣列中 void strcpy(char *dst, const char *src); 提 示 : 字串是個以 \0 字元表 示結尾的字元陣列 要真的 用迴圈複製 (deep copy): dst[0] = src[0]; for (int i = 1; src[i-1] = 0 ; i++) { dst[i] = src[i]; } 補充 使 用指標的算術運算 : while ( (*dst++ = *src++) = \0 ) {} 範例 strcpy.cpp

6 補充 泡沫排序法 試寫 一名為 bubblesort 的函式, 將傳 入 大 小為 size 的整數陣列 array 內容, 變成由 小到 大排序 : 例如 : void bubblesort(int *array, int size); int values[3] = {3, 4, 1}; bubblesort(values, 3); printf( %d %d %d\n, values[0], values[1], values[2]); 預期結果 :

7 255 字串的特殊性 str1 (char [6]) char str1[6] = test ; // 特殊的初始化 方式 str1[0] str1[1] str1[2] str1[3] str1[4] (char) t (char) e (char) s (char) t (char) \0 str1[5] (char) \ (char (*)[6]) (char *) (char *) (char *) (char *) (char *) (char *) str2 (char *) char *str2 = test ;// 在記憶體裡哪裡? str2[0] str2[1] str2[2] str2[3] str2[4] (char) t (char) e (char) s (char) t (char **) (char *) (char *) (char *) (char *) (char *) 危險 勿修改內容 (char) \0 const char *str3 = test ; // 使 用 const 修飾字

8 256 const 修飾字 變數或函式宣告時可以在資料型態前加上 const 修飾詞, 之後此變數的值初始化後就無法直接改變 嘗試使 用賦值運算 子 (=) 改變宣告為 const 的變數值時會造成編譯錯誤 ( 無法產 生執 行檔 ) const int N = 10; N = 20; // [ 編譯失敗 ] 使 用 const 修飾字可以避免不 小 心修改到不應修改的變數值, 此外也有機會可以增加程式的效率

9 257 指標陣列 指標陣列顧名思義就是指標所構成的陣列 : int *p[5]; // 宣告 大 小為 5 的陣列 p, 元素型態為 int * p (int *[5]) p[0] p[1] p[2] p[3] p[4] (int *)?? (int *)?? (int *)?? (int *)?? (int *)?? (int *(*)[5]) (int **) (int **) (int **) (int **) (int **) 指標陣列有什麼 用途?

10 258 字串陣列 字串陣列是 一個指向 char * 的指標陣列 : // 宣告 大 小為 5 的陣列 p, 元素型態為 char * char *p[5]; char str[] = test ; p[0] = str; p (char *[5]) (char *(*)[5]) str (char [5]) p[0] p[1] p[2] p[3] p[4] (char *) (char *)?? (char *)?? (char *)?? (char **) (char **) (char **) (char **) (char **) (char ) t (char ) e (char ) s (char ) t (char ) \0 (char *)?? (char (*)[5]) (char *) (char *) (char *) (char *) (char *)

11 const char *str[4] = { This, is, a, book }; 259 str[0] str[1] str[2] str[3] str (const char *[4]) (char *(*)[4]) (const char *) (const char *) (const char *) (char **) (char **) (char **) (char **) (const char ) T (const char ) h (const char ) i (const char *) (const char ) s (const char ) \0 (const char ) i (const char ) s (const char ) \ (const char ) a (const char ) \ (const char ) b (const char ) o (const char ) o (const char ) k (const char ) \

12 260 指標與 二維陣列 二維陣列是元素型態為陣列的陣列 : int p[5][2]; // 宣告 大 小為 5 的陣列 p, 元素型態為 int [2] p p[0] p[1] p[2] p[3] p[4] (int [5][2]) (int [2]) (int [2]) (int [2]) (int [2]) (int [2]) (int (*)[5][2]) (int (*)[2]) (int (*)[2]) (int (*)[2]) (int (*)[2]) (int (*)[2]) p[0][0] p[0][1] p[1][0] p[1][1] p[2][0] p[2][1] p[3][0] p[3][1] p[4][0] p[4][1] (int)?? (int)?? (int)?? (int)?? (int)?? (int)?? (int)?? (int)?? (int)?? (int)?? (int *) (int *) (int *) (int *) (int *) (int *) (int *) (int *) (int *) (int *) 思考 可以寫 int *v = p[0]; 嗎? 可以寫 int **v = p; 嗎?

13 char str[4][5] = { This, is, a, book }; 261 str[0] str[1] str[2] str[3] str (char [4][5]) (char [5]) (char ) T (char [5]) (char [5]) (char ) h (char ) i (char [5]) (char ) s (char ) i (char ) s (char ) \0 (char ) \0 (char ) \0 (char ) \ (char ) a (char ) \0 (char ) \0 (char ) \0 (char ) \ (char ) b (char ) o (char ) o (char ) k (char ) \

14 const char *str1[4] = { This, is, a, book }; char str2[4][5] = { This, is, a, book }; printf( %s\n, str1[1]); printf( %s\n, str2[1]); printf( %c\n, str1[0][0]); printf( %c\n, str2[0][0]); str1[3] = pig ; str2[3] = pig ; str1[3][0] = l ; str2[3][0] = l ; 262

15 263 補充 字串轉換函式 C 標準函式庫在 <stdlib.h> 中提供了許多字串轉換相關的函式 : int atoi(const char*) 將字串內容轉換成 int 值後傳回 int num = atoi( 30 ); float atof(const char*) 將字串內容轉換成 float 值後傳回 float num = atoi( 30.5 ); long atol(const char*) 將字串內容轉換成 double 值後傳回 double num = atol( 30.5 );

16 264 補充 main 函式的參數 標準 main 的函式宣告 : int main(int argc, char* argv[]) {... return 0; } main 函式有兩個參數 : argc: 程式在執 行時具有幾個參數 argv: 字串指標陣列 argv[0] : 第 一個參數內容 ( 字串 ) [ 程式本 身的執 行路徑 ] 將程式編譯後, 可以在指令列模式 (cmd) [MS-DOS] 執 行執 行檔時加 入參數 Microsoft Windows 中將檔案拖曳到執 行檔上時, 會將檔案路徑作為 main 參數傳 入

17 265 範例 main 的引數 試寫 一程式, 讓使 用者使 用 system 呼叫下列指令後, 顯 示指令參數中的最 大值 : system( main 3 4 ); 補充 : 在 開始 > 執 行 內輸 入 cmd 可以啟動 MS-DOS 指令列模式 在 MS-DOS 指令列模式下, 可以 用 cd 指令切換 目錄 範例 main.cpp 試寫 一程式, 在 Mircrosoft Windows 中拖曳檔案到執 行檔後顯 示檔案路徑 範例 path.cpp

18 266 動態記憶體的配置 寫 一個函式幫我配置記憶體? 能找到未使 用的記憶體位址 讓以後的變數不會重複使 用到 可在動態記憶體池內配置與管理記憶體的函式 : #include <stdlib.h> void *malloc(size_t size); malloc 在記憶體池中找到 size 個位元組 大 小的未使 用記憶體空間, 註冊後並回傳指向該空間的位址 malloc 的回傳值型態是任意資料型態 的位址 (void *) int *f(int N) { int a[n]; return a; } 函式回傳值型態不能是陣列 int *f(int N) { int *p = (int *)malloc( N*sizeof(int)); return p; } 範例 malloc_3.cpp

19 267 動態記憶體的釋放 程式在宣告變數時會依照資料型態 自動配置記憶體空間 在變數 生命週期結束時, 該空間 自動的被釋放 但是在使 用 malloc 這類函式動態配置記憶體後, 該空間會 一直被佔 用直到 free 函式被呼叫 #include <stdlib.h> void free(void *ptr); #include <stdlib.h> void func() { int *buf = (int*)malloc(100*sizeof(int)); /* Do something */ free(buf); return; } #include <stdlib.h> void func() { int buf[100]; /* Do something */ return; } 範例 malloc_4.cpp

20 268 範例 可變 大 小的陣列 試寫 一程式讓使 用者輸 入任意個學 生成績, 直到使 用者輸 入負數時停 止 輸 入完後請印出所有學 生的成績 這裡我們沒有限制學 生個數, 無法預設最 大個數 我們必須隨著使 用者輸 入的成績越多, 而產 生越 大的陣列去存 範例 malloc.cpp

21 269 範例 儲存字串 試寫 一程式讓使 用者輸 入五個名字後, 讓使 用者輸 入編號查詢姓名 : 請輸 入第 1 個名字 : Lee 請輸 入第 2 個名字 : Lin 請輸 入第 3 個名字 : Huang 請輸 入第 4 個名字 : Chiang 請輸 入第 5 個名字 : Wang 請輸 入你要查詢的編號 : 3 第 3 個名字是 Huang 請輸 入你要查詢的編號 : 5 第 5 個名字是 Wang

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