Microsoft Word - C語言講義--完整版.doc

C 語言程式設計教學講義陳佳杏製作單元 1: 程式語言簡介...3 一程式設計的流程... 3 二程式語言的分類... 3 直譯器與編譯器的比較... 3 三依程式設計的方式分類... 4 四常見的高階程式語言... 4 單元 2: 認識 C 語言...5 一歷史發展... 5 二 C 程式的開發環境... 5 三繪製流程圖... 6 四結構化程式設計... 6 單元 3: 變數與資料型態...7 一變數與常數... 7 二基本資料型態... 7 三變數的命名原則... 7 四資料型態轉換... 7 單元 4: 格式化的輸入與輸出...8 一標準輸出指令... 8 二跳脫字元 (Escape Sequence)... 8 三修飾子... 8 四格式化輸出 : 使用修飾子... 9 五標準輸入指令... 9 單元 5: 運算子與運算式...10 一基本運算子... 10 二其他常用的運算子...11 單元 6: 選擇敘述句...12 一 if 敘述... 12 二 switch 敘述... 12 補充取亂數... 13 單元 7: 迴圈敘述句...14 一比較 for / while / dowhile... 14 二無窮迴圈... 14 三空迴圈... 14 四巢狀迴圈... 15 五迴圈的跳離... 15 單元 8: 函式...16 一為何要函式化?... 16 二函式 (Function) 定義的格式... 16 三函式原形 (Prototype)...16 四函式的呼叫... 16-1 -

五遞迴函式 (Recursive Function)... 16 六儲存體類別 (Storage Classes)... 17 七範圍規則 (Scope)... 17 應用練習 : 使用遞迴函式... 18 單元 9: 前置處理器...19 一 #define 前置處理器... 19 二 #include 前置處理器... 19 單元 10: 陣列...20 一一維陣列... 20 二二維陣列... 20 三陣列與函數... 21 單元 11: 字串...22 一字元陣列... 22 二字串的輸入 / 輸出函數... 22 三字串陣列... 23 單元 12: 指標...24 一指標變數... 24 二指標運算子... 24 三指標的運算... 25 指標的簡潔運算式... 25 四指標與函數... 26 五指標與陣列的關係... 26 六指標陣列... 27 比較字串陣列 V.S. 指標陣列... 27 七雙重指標指向指標的指標... 27 八動態配置記憶體... 28 單元 13: 結構與其他資料形態...29 一結構 (Structure)... 29 二巢狀結構... 29 三結構陣列... 30 四結構指標... 30 五結構與函數... 30 六自訂型態 (typedef)... 31 單元 14: 檔案...32 一檔案儲存在記憶體的形式 :... 32 二檔案存取模式...32 三檔案處理函數 ( 有緩衝區 )... 33 四命令列參數的使用... 34 參考資料 : 1. C 語言教學手冊 ( 第二版 )/ 洪維恩編著 / 博碩文化 ( 民 90) 2. C 程式設計藝術 ( 第三版 )/ 吳國樑編譯 / 全華 ( 民 90) - 2 -

單元 1: 程式語言簡介一程式設計的流程 1. Defining the program: 定義問題 2. Planning the solution: 設計解決方案 ( 演算法 ) 3. Coding the program: 撰寫程式 4. Testing the program: 測試程式 5. Documenting the program: 撰寫程式發展文件二程式語言的分類 1. 機器語言 (Machine Language): 指硬體內部所使用的語言, 也是電腦唯一能直接辨識的語言, 通常是一連串的數字所組成 (0 或 1) 2. 組合語言 (Assembly Language): 最接近機器語言的一種低階語言, 屬於符號式語言組合語言必須經由組譯器 (assembler) 轉換成機器語言, 才能在電腦上執行 3. 高階語言 (High-level Language): 又稱編譯語言, 其文法接近日常英文用語, 也包含一般常用的數學運算符號高階語言的原始程式碼必須轉換為機器語言才能正確執行轉換程式包含直譯器和編譯器兩種 4. 非常高階語言 (Very High-level Language): 又稱第四代語言, 如 SQL (Structual Quary Language, 結構化查詢語言 ) 5. 自然語言 (Natural Language) 直譯器與編譯器的比較說明優缺例直譯器 Interpreter 將原始程式的指令逐一翻譯並執行, 不需要經過編譯佔用的記憶體較少修改及除錯容易每次執行前才翻譯, 執行速度慢效率較低 BASIC HTML 編譯器 Compiler 將原始程式編譯後, 先產生目的檔 (.obj), 再將其他要連結的程式連結後, 再執行該程式執行時不需要重複編譯, 執行速度及效率高原始程式經過修改就必須重新編譯較佔用記憶體空間 C/C++ COBOL PASCAL - 3 -

三依程式設計的方式分類 1. 程序導向程式設計 (Procedure-Oriented Programming) 2. 物件導向程式設計 (Object-Oriented Programming) 如 :C++,Java,Visual BASIC 四常見的高階程式語言語言說明應用 FORTRAN FORmula TRANslator (1954) 科學 COBOL COmmon Business-Oriented Language (1959) 商業 BASIC Beginner's All-purpose Symbolic Instruction Code 教育, 商業 Pascal named after French inventor Blaise Pascal (1971) 教育, 系統, 科學 Ada named after Ada, the Countess of Lovelace (1980) 軍事, 一般 C evolved from the language B, from Bell Labs (1972) 系統, 一般 - 4 -

單元 2: 認識 C 語言一歷史發展 C 語言是由美國貝爾實驗室 (Bell Laboratory) 的 Dennis Ritchie 在 1972 年所發展出來的 C 語言的前身是 B 語言, 原先用在 DEC PDP-11 電腦上 C 語言在各種平台上快速發展, 之後出了許多版本, 為了統一各版本, 美國國家標準局 (ANSI) 提出了一套標準, 並在 1989 年通過審查, 而在 1999 年則進行了修訂二 C 程式的開發環境 C 程式在執行前經過六個階段 1. 編輯 : 使用者可利用文書編輯器 (editor) 撰寫或修改 C 程式碼 (source code) 2. 前置處理 : 前置處理器 (preprocessor) 會在開始編譯前自動執行, 依據程式碼中 # 所標示的指示 (preprocessor directives), 進行代換或插入等動作例如 :#include <stdio.h> 告訴編譯器在未編譯程式之前, 先將程式庫中的標頭檔 stdio.h 插入該位置 3. 編譯 : 編譯器 (compiler) 將程式碼編譯為目的碼 (object code) 4. 連結 : 連結器 (linker) 將一個或多個目的檔 (.obj) 與靜態程式庫檔 (.lib) 連結, 產生可執行檔 (.exe) 5. 載入 : 載入器 (loader) 將可執行檔 (.exe) 載入記憶體, 並與動態程式庫檔 (.dll) 連結動態程式庫可減少執行檔所佔的硬碟和記憶體空間 6. 執行 : 最後, 電腦在 CPU 的控制下, 開始執行所載入的程式編輯 edit.c 前置處理編譯.obj 連結.exe preprocess compile link 載入 load 執行 execute 標頭檔.h 其他.obj.lib.dll - 5 -

三繪製流程圖開始決策預定函數的執行設定 / 程序結束四結構化程式設計語法循序性結構 (Sequence Structure) 選擇性結構 (Selection Structure) ifelse switchcase 重複性結構 (Iteration Structure) for while dowhile 開始流程圖敘述 1 敘述 2 true 判斷 false 敘述 2 敘述 1 判斷敘述 2 false true 敘述 1 敘述 3 結束 - 6 -

單元 3: 變數與資料型態一變數與常數變數 (variable) 是利用宣告的方式, 將記憶體中的某個區塊配置給此變數, 不管變數的值如何改變, 它會一直佔用相同的記憶體空間例 :int i=3; float f=15.7; char ch='y'; 常數 (constant) 的值是固定的, 如整數常數字元常數等例 :const int max=65536; 二基本資料型態資料型態位元組範圍備註 char 字元 1 0~255 用來儲存英文字母及 ASCII 碼 int 整數 2-32768~32767 可在 int 之前加上修飾詞 (qualifier), unsigned short long float 浮點數 4 1.2e-38~3.4e38 可用小數點及指數型態表示 double 倍精度浮點數 8 2.2e-308~1.8e308 可用小數點及指數型態表示三變數的命名原則所有的變數必須在使用前宣告命名原則如下 : 1. 不能使用關鍵字 2. 只有前 8 個字元為有效字元 3. 可使用英文字母數字或底線 4. 變數名稱中間不可以有空白 5. 第一個字元不可為數字 6. 變數名稱要有意義, 且長短適中 7. 大小寫有別四資料型態轉換 1. 指派轉換 ( x = 100; ) 2. 算術轉換 ( y = i * 5 + 7 / 23; ) 3. 模式轉換 ( i = (int) ( x + 0.9 ); ) 4. 函數轉換 ( x = sum (a, b); ) - 7 -

單元 4: 格式化的輸入與輸出一標準輸出指令 printf(" 格式字串 ", var1, var2, ); 二跳脫字元 (Escape Sequence) \n 換行 \" 雙引號 \x ASCII 碼 (16 進位 ) \f 換頁 \' 單引號 \d ASCII 碼 (8 進位 ) \t 跳格 \/ 斜線 \b 倒退 \\ 反斜線例子 printf("\tthis line begins with tab.\n"); printf("it\'s a \"C Tutorial\".\n"); printf("this is backslash: \\.\n"); printf("\\101 is \101.\n"); printf("\\x41 is \x41.\n"); 執行結果 This line begins with tab. It's a "C Tutorial". This is backslash: \. \101 is A. \x41 is A. 三修飾子 -: 向左靠齊 +: 印出正負號 %c: 字元 %s: 字串 %d: 十進位整數 %f: 浮點數 ( 小數點型式 ) %l: 長整數, 加在 d u 之前 %u: 無號十進位整數 %e: 浮點數 ( 指數 e 型式 ) - 8 -

四格式化輸出 : 使用修飾子資料格式結果 12345 %10d 1 2 3 4 5 12345 %+d + 1 2 3 4 5 12345 %-10d 1 2 3 4 5 12345 % d 1 2 3 4 5 12345 %010d 0 0 0 0 0 1 2 3 4 5 123.456 %7.2f 1 2 3. 4 6 123.456 %010.3f 0 0 0 1 2 3. 4 5 6 123.456 %+10.4f + 1 2 3. 4 5 6 0 五標準輸入指令 scanf(" 格式化字串 ", &var1, &var2, ); 1. & 是位址運算子 2. 字元陣列不需要加上 & 位址運算子輸入格式 %d: 十進位整數 int %f: 浮點數 float, double %c: 字元 char %s: 字串字元陣列例子 int num1, num2; printf("enter 2 numbers: "); scanf("%d,%d",&num1,&num2); 結果執行畫面 : Enter 2 numbers: 輸入值格式 : 103,227-9 -

單元 5: 運算子與運算式一基本運算子 1. 算數運算子運算子意義 int a=9,b=4 運算結果 + 加法 a+b 13 - 減法 a-b 5 * 乘法 a*b 36 / 除法 a/b 2 % 取餘數 a%b 1 運算子原式簡潔運算式 += a=a+b a+=b -+ a=a-b a-=b *= a=a*b a*=b /= a=a/b a/=b %= a=a%b a%=b 2. 關係運算子運算子意義例子運算結果 > 大於 2>3 false >= 大於等於 2>=3 false < 小於 2<3 true <= 小於等於 2<=3 true == 等於 2==3 false!= 不等於 2!=3 true 3. 邏輯運算子運算子 && 意義 AND, 且 a b a&&b a b 0 0 0 0 OR, 或! NOT, 否 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1-10 -

二其他常用的運算子 1. 遞增 / 減運算子運算子意義 int i=3; int a; 運算結果 i a ++ 變數值加 1 i++ 4 -- 變數值減 1 i-- 2 a = i++ 4 3 a = ++i 4 4 a = i-- 2 3 a = --I 2 2 i++: 先執行整個敘述後, 再將 i 的值加 1 ++i: 先將 i 的值加 1, 再執行整個敘述 2. 條件運算子運算子 (?:) 條件判斷? 運算式 1 : 運算式 2 if( 判斷條件 ) 運算式 1; else 運算式 2; 意義實例 a = (x > 100)? b : c; abs = (a > 0)? a : -a; if (x > 100) a = b; else a = c; if (a > 0) abs = a; else abs = -a; - 11 -

單元 6: 選擇敘述句一 if 敘述 if 敘述 ifelse 巢狀 if ifelse ifelse if ( 判斷條件 ) 敘述 ; if ( 判斷條件 ) 敘述 1; 敘述 n; if ( 判斷條件 ) 敘述 1; else 敘述 2; if ( 判斷條件 ) 敘述主體 1; else 敘述主體 2; if ( 判斷條件 1) 敘述主體 1; if ( 判斷條件 2) 敘述主體 2; if ( 判斷條件 ) 敘述主體 1; else if ( 判斷條件 ) 敘述主體 2; else 敘述主體 n; 二 switch 敘述 switch ( 運算式 ) case 選擇值 1: 敘述主體 1; break; case 選擇值 2: 敘述主體 2; break; case 選擇值 n: 敘述主體 n; break; default: 敘述主體 ; 注意 : 1. 選擇值只能是字元或常數 2. break 用於跳離 switch 區塊 3. 當選擇值皆不成立時預設處理程序放在 default 裡頭 - 12 -

隨堂練習 1. 輸入三個整數 a b c, 印出此三數的最大值最小值總和及平均值 2. 輸入兩整數的四則運算式 (a+b, a-b, a*b, a/b, a%b), 印出其計算結果 3. 利用 switch 敘述, 將輸入的成績 ( 分數 ) 以下列方式分級 90~100: A 級 80~89: B 級 70~79: C 級 60~69: D 級 0~59: E 級補充取亂數 #include <stdlib.h> #include <time.h> srand((unsigned)time(null)); /* 函數 srand(): 下亂數種子 */ int num = a + rand() % b; /* 函數 rand(): 取亂數 */ a: 起始值 b: 亂數個數實例 : (1) 數字 0~9 的亂數取法 :rand() % 10 (2) 骰子點數 1~6 的亂數取法 :1 + rand() % 6 (3) 整數 18~32 的亂數取法 :18 + rand() % 15 (4) 五位數的亂數取法 :10000 + rand() % 90000 練習題 1. 數字加密 : 亂數產生四位數, 將每個位數的數字加 7 後除以 10 取餘數, 然後第一個數字和第三數字對調, 第二個數字和第四個數字對調最後印出加密過的數 2. 數字解密 : 根據上題, 讀入加密過的數字, 然後解密為原來的四位數 - 13 -

單元 7: 迴圈敘述句一比較 for / while / dowhile for 敘述 while 敘述 dowhile 敘述 for ( 初值 ; 判斷條件 ; 增減量 ) 敘述 1; 敘述 2; 敘述 n; 設初值 ; while ( 判斷條件 ) 敘述 1; 敘述 2; 敘述 n; 設增減量 ; 設初值 do 敘述 1; 敘述 2; 敘述 n; 設增減量 ; while ( 判斷條件 ); for (i=1,sum=0;i<=9;i+=2) sum += i; printf("i=%d\n", i); printf("sum=%d\n",sum); printf("\n"); 實例 i=1; sum=0; while(i<=9) sum += i; printf("i=%d\n", i); printf("sum=%d\n",sum); printf("\n"); i += 2; i=1; sum=0; do sum += i; printf("i=%d\n", i); printf("sum=%d\n",sum); printf("\n"); i += 2; while (i<=9); 二無窮迴圈 while (1) 敘述主體 ; 三空迴圈 for ( 設初值 ; 判斷條件 ; 設增減量 ) 或 for ( 設初值 ; 判斷條件 ; 設增減量 ) ; - 14 -

四巢狀迴圈 for 之巢狀迴圈 for ( 初值 1; 條件 1; 增減量 1) for ( 初值 2; 條件 2; 增減量 2) 初值 1; while ( 條件 1) while 之巢狀迴圈初值 2; while ( 條件 2) 增減量 2; 增減量 1; 五迴圈的跳離 break( 跳出迴圈 ) continue( 回到迴圈開始處 ) for ( 設初值 ; 判斷條件 ; 設增減量 ) 敘述 1; 敘述 2; break; 敘述 n; for ( 設初值 ; 判斷條件 ; 設增減量 ) 敘述 1; 敘述 2; continue; 敘述 n; 備註 : 在 while / do while 迴圈中的用法相同隨堂練習 1. 輸入正整數 n (1) 求 1 + 2 + + n 的值 (2) 求 1 * 2 * * n 的值 (3) 求 1! + 2! + + n! 的值 2. 輸入大於 2 的正整數 n (1) 求小於等於 n 的所有質數 (2) 求小於 n 的所有質因數 - 15 -

單元 8: 函式一為何要函式化? 1. 使程式發展容易管理 2. 軟體再使用 ( 抽象化的技術, abstraction) 3. 避免重複撰寫相同的程式碼二函式 (Function) 定義的格式回傳值型態函式名稱 ( 參數列 ) 變數宣告 ; 陳述句 ; return 回傳值 ; int sum(int a, int b) int num; num = a + b; return num; 三函式原形 (Prototype) 編譯器利用函式原形來驗證函式的呼叫, 函式原形通常置於 main() 函式外, 或是標頭檔內函式原形的另一個功能是引數型態的強制轉換傳回值型態函式名稱 ( 引數型態 ); int sum(int, int); 或 int sum(int a, int b); 標頭檔 (Header File,.h) 含有函式原形, 以及這些函式所需的各種資料型態和常數的定義我們可以撰寫自己的標頭檔, 以.h 為附檔名在原始程式檔中, 以 #include 將標頭檔含括進來四函式的呼叫 1. 傳值呼叫 (call by value): 將引數值拷貝一份傳給函式, 不會影響原來的變數值 2. 傳參考呼叫 (call by reference): 將引數的位址傳給函式, 會影響原來的變數值五遞迴函式 (Recursive Function) 1. 自己呼叫自己, 注意終止條件的設定 2. 用到大量的堆疊 (stack) 空間, 容易造成記憶體不足 3. 可以改寫成迴圈形式 - 16 -

六儲存體類別 (Storage Classes) 佔用期間類別說明動態靜態自動變數 auto 暫存器變數 register 靜態變數 static 外部變數 extern auto 變數是在程式控制進入所宣告的區塊時才被產生出來, 一離開此區塊, 就會從記憶體中消失了區域變數內定為自動變數例 :auto float x,y; 宣告成 register 的變數會放到硬體暫存器中, 減少運算時從記憶體載入的負擔 register 變數只能用在自動變數上例 :register int counter = 1; static 變數從程式開始執行時便配置好儲存體, 並設定初值 ( 數值預設為 0, 指標預設為 NULL) static 變數包含內部靜態變數與外部靜態變數例 :static int count = 1; 外部變數包含全域變數和函式名稱外部變數也屬於靜態變數, 在程式開始執行時便佔有記憶體空間七範圍規則 (Scope) 分類說明包含檔案範圍區塊範圍函式範圍可在整個檔案中使用可在區塊內使用, 也就是包起來的範圍只能在函式範圍內使用 1. 全域變數 (Global Variable) 2. 函式定義 3. 函式原形 1. 區域變數 (Local Variable) 2. 巢狀區塊中的變數 3. 函式的參數標名 : 1. goto 陳述句的標名 2. switch 結構的 case 函式原形範圍函式原形參數列中的識別字 - 17 -

應用練習 : 使用遞迴函式 1. 費氏數列 (Fibonacci): 費氏數列中第 n 項的值等於前兩項的合, 如 1 1 2 3 5 8 13 21 34 設 f(n) 表示第 n 項, 根據定義 :f(n) = f(n-1) + f(n-2) 請利用遞迴函數, 求出 f(n) int f(int n) if (n==1 n==2) return 1; else return f(n-1)+f(n-2); 2. 河內塔 (Hanoi) 問題 : 有三根柱子和 n 個大小不同的環 ( 如圖 ) 欲將 n 個環由 A 柱移到 B 柱上, 移動規則如下 : (1) 一次只能移動一個環 (2) 在搬移的過程中, 大環不能壓住小環 1 2 3 問 : 最少移動次數及搬移過程為何? void hanoi(int n, int src, int dst, int tmp) if (n==1) printf( %d %d\n, src, dst); else hanoi(n-1, src, tmp, dst); printf( %d ( %d\n, src, dst); hanoi(n-1, tmp, dst, src); [ 輸出畫面 ] Input:(n,A,B)=(3,1,3) Output: 1 3 1 2 3 2 1 3 2 1 2 3 1 3 移動次數 :7-18 -

單元 9: 前置處理器一 #define 前置處理器 1. 增加程式的易讀性 2. 簡化修改常數或字串內容時的複雜度 3. 增加程式執行效率 4. 巨集 (Macro) 的使用可取代簡單的函數 #define MAX 32767 #define WORD "This is a test!" #define AREA(w, h) ((w)*(h)) #define POWER(i) (i)*(i)*(i) int main() printf("%d \n", MAX); printf(word); printf("area = %d \n", AREA(5, 3)); printf("%d * %d * %d = %d \n", i+1, i+1, i+1, POWER(i+1)); 二 #include 前置處理器將標頭檔 (.h) 含括進程式中使用說明用法 < > 到系統設定的目錄尋找該檔案如 :C:\Dev-C++\Include\ #include <stdio.h> " " 依指定的目錄尋找該標頭檔 #include "D:\myprog\area.h" - 19 -

單元 10: 陣列一一維陣列宣告格式 : 型態陣列名稱 [ 個數 ]; int score[10] = 80,90,95,75,100,80,85,95,90,60; 範例陣列裡的 10 個元素 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 score 80 90 95 75 100 80 85 95 90 60 score[0]........................................ score[9] 陣列名稱每個元素佔一個 int 型態大小 (4 bytes) sizeof(score) 4 * 10 = 40 bytes 初值設定方式 : int data[5] = 1; /* 將所有元素值都設為 1 */ int num[] = 60,75,48,92; /* 依照初值設定的個數決定陣列的大小 */ int student[10] = 1,2,3,4,5; /* 初值個數少於宣告元素個數時, 剩餘空間填 0 */ 二二維陣列宣告格式 : 型態陣列名稱 [ 列數 ][ 行數 ]; int sale[2][4] = 10,20,30,40, 50,60,70,80; 範例 2 列 4 行 0 1 2 3 0 10 20 30 40 1 50 60 70 80 sale[0][0] 10 sale[0][1] 20 sale[1][0] 50 sale[1][1] 60 陣列中的元素個數 2*4=8 sizeof(sale) 4*(2*4)=32bytes - 20 -

初值設定方式 : int temp[][4] = 1,2,3,4, /* 未定長度之二維陣列的初值設定 */ 5,6,7,8, 9,10,11,12 ; 多維陣列的宣告和初值設定方式依此類推三陣列與函數陣列可以當作引數傳遞到函數中, 此時函數接收到的是陣列的位址, 而非陣列的值事實上, 傳遞至函數中的也就是指向陣列位址的指標 (Pointer) #include <stdio.h> #define SIZE 5 範例 void print_matrix(int A[]); /* 函式原型 */ int main(void) int data[size] = 23,25,28,29,27; printf_matrix(data); return 0; void print_matrix(int A[]) int i; for (i=0; i<size; i++) printf("%d ", A[i]); printf("\n"); return; Memory In main() data 0 23 0253FDB8 1 25 2 28 3 29 4 27 In print_matrix() A 為指標常數 0253FDB8-21 -

單元 11: 字串一字元陣列在 C 語言中並沒有字串的資料型態, 要使用字串變數, 就要宣告字元陣列字串常數儲存在記憶體時, 在最後面會加上字串結束字元 \0 做結尾宣告格式 : char 字元陣列名稱 [ 字串長度 ]; char name[15] = "David Chen"; 範例 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 name D a v i d C h e n \0 比較下列三種宣告 : 宣告說明 char a[] = "My friend"; sizeof(a) 9 個字元 + 字串結束字元 \0 = 10 bytes char b = c ; sizeof(b) 1 個字元 = 1 byte char str[] = "c"; sizeof(str) 1 個字元 + 加上字串結束字元 \0 = 2 bytes 二字串的輸入 / 輸出函數 (1) (2) 語法 scanf("%s", 字元陣列名稱 ); printf("%s", 字元陣列名稱 ); gets( 字元陣列名稱 ); puts( 字元陣列名稱 ); - 22 -

說明範例 scanf() 讀到 Enter 或空白時就結束讀取動作, 同時在字串結尾處加上 \0 #include <stdio.h> int main(void) char name[15]; printf("what s your name?\n"); scanf("%s", name); printf("hi! %s How are you?\n", name); return 0; 1. gets() 在讀到 Enter 時才結束讀取動作, 並在字串結尾處加上 \0 2. puts() 會將 \0 轉換成換行字元, 在輸出字串時會自動換行 #include <stdio.h> int main(void) char name[15]; puts("what s your name?"); gets(name); puts("hi! "); puts(name); puts(" How are you?"); return 0; 三字串陣列宣告格式 : char 字元陣列名稱 [ 陣列大小 ][ 字串長度 ]; char name[3][10] = "David", "Jane Wang", "Tom Lee"; 範例 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 name[0] 0253FDB8 D a v i d \0 name[1] 0253FDC2 J a n e W a n g \0 name[2] 0253FDCC T o m L e e \0 name[0] 與 name[1] 相差 10 bytes name[1] 與 name[2] 相差 10 bytes 常用的字串處理函數放在 string.h 中, 請參見附錄 D-10 頁 - 23 -

單元 12: 指標一指標變數指標 (Pointer) 是一種特殊的變數, 用來存放變數在記憶體中的位址在 Dev C++ 中, 無論指標指向何種資料型態, 指標變數本身均佔有 4 個位元組 (bytes) 指標變數存放變數位址 0253FDD0 變數存放變數 ex:15 宣告格式 : 型態 * 指標變數 ; 0253FDD0 int *ptri; /* 整數型態之指標變數 */ char *ptrch; /* 字元型態之指標變數 */ 範例 sizeof(ptri) 4 bytes sizeof(ptrch) 4 bytes 二指標運算子 1. 位址運算子 &: 用來取得變數或陣列元素在記憶體中的位址 2. 依址取值運算子 *: 用來取得指標所指向的記憶體位址的內容 int a = 10, b; int *p; 範例 p = &a; b = *p; *p = 20; 結果 :a = 20, b = 10-24 -

三指標的運算 1. 設定運算 : 將等號右邊的值設定給左邊的指標變數 2. 加 / 減法運算 : 針對各個資料型態的長度來處理位址的加減法運算 3. 差值運算 : 計算兩個指標之間的距離, 其單位為資料型態的長度 int a=10, b=20; int *p1, *p2; char ch='a', *pch; 範例 /* 設定運算 */ p1 = &a; /* 將 a 的位址存放於 p1 */ p2 = &b; /* 將 b 的位址存放於 p2 */ pch = &ch; /* 將 ch 的位址存放於 pch */ /* 加減法運算 */ p1++; /* 將 p1 中的位址值加上 4 bytes (int 型態的大小 ) */ pch--; /* 將 pch 中的位址值減去 1 byte (char 型態的大小 ) */ /* 差值運算 */ sub = p1 p2; /* 計算 p1 和 p2 相差的距離 ( 以 int 為單位的距離 ) */ 指標的簡潔運算式 int X; int A[5] = 10,20,30,40,50; int *p = A + 2; 運算式同義所執行的敘述及順序 X = *(p++); X = *(++p); X = (*p)++; X = ++(*p); X = *(p--); X = *(--p); X = (*p)--; X = --(*p); X = *p++; X = *++p; X = *p--; X = *--p; X = *p; p = p + 1; p = p + 1; X = *p; X = *p; *p = *p + 1; *p = *p + 1; X = *p; X = *p; p = p - 1; p = p - 1; X = *p; X = *p; *p = *p - 1; *p = *p - 1; X = *p; 執行後 X *p 30 40 40 40 30 31 31 31 30 20 20 20 30 29 29 29-25 -

四指標與函數函數的 return 敘述只能有一個回傳值, 當程式需要傳遞兩個以上的值時, 可以利用指標解決在函數間傳遞多個回傳值的問題其做法是將指標當作引數傳入函數中, 由於指標內的值是所指向變數的位址, 因此不須經過 return 敘述即可更改變數的值 void swap(int *, int *); /* 函數原型, 參數為兩個整數型態的指標變數 */ int main(void) int a=3, b=5; swap(&a, &b); /* 傳遞 a 和 b 的位址 */ return 0; void swap(int *x, int *y) /* 此函數用來交換 x y 所指向的變數之值 */ int temp = *x; *x = *y; *y = temp; 範例五指標與陣列的關係陣列可看成是指標的分身, 陣列元素的排列可利用指標運算來存取 int a[3] = 5,7,9; 指標的指向陣列註標陣列內容記憶體位址陣列元素位址指標的移位 *(a+0) a[0] 5 0253FDC8 &a[0] a+0 *(a+1) a[1] 7 0253FDCC &a[1] a+1 *(a+2) a[2] 9 0253FDD0 &a[2] a+2 兩種表示法同義兩種表示法同義注意 : 陣列 a 以指標的方式表示時,a 會被視為指標常數, 所以不可寫成 a++ - 26 -

六指標陣列陣列中存放的變數為指標變數, 即為指標陣列宣告格式 : 型態 * 陣列名稱 [ 個數 ]; int i=10,j=28,k=34; int* a[3]; a[0] = &j; a[1] = &k; a[2] = &i; a[0] i 10 a[1] j 28 a[2] k 34 比較字串陣列 V.S. 指標陣列 (1) 字串陣列 :char name[3][10] = "David", "Jane Wang", "Tom Lee"; name[0] D a v i d \0 name[1] J a n e W a n g \0 name[2] T o m L e e \0 (2) 指標陣列 :char *name[3] = David, Jane Wang, Tom Lee ; name[0] D a v i d \0 name[1] J a n e W a n g \0 name[2] T o m L e e \0 利用指標陣列可節省浪費的記憶體空間七雙重指標指向指標的指標指標變數中若是存放另一個指標變數的位址, 這種指向指標的指標稱為雙重指標宣告格式 : 型態 ** 指標變數 ; 雙重指標變數指標變數變數存放指標位址 0253FDA4 存放變數位址 0253FDD0 0253FDA4 存放變數 ex: 15 0253FDD0-27 -

八動態配置記憶體 int n=5; int* p; p = (int*) malloc( n * sizeof(int) ); n 5 p 0x02E0 0x02E0 0x02E4 0x02E8 0x02EC 0x02F0 一維配置配置 n 個 int int row=3,col=5,i; int** array; array = (int**) malloc(row * sizeof(int*)); for (i=0; i<row; i++) array[i] = (int*) malloc(col * sizeof(int)); 二維配置 row 3 col 5 i array 0x02A0 0x1A30 0x1A34 0x1A38 0x1A3C 0x1A40 配置 col 個 int array[0] 0x1A30 0x02A0 array[1] 0x2D70 0x02A4 array[2] 0xBDA0 0x02A8 配置 row 個 int* ( 指向 int 的指標變數 ) 0x2D70 0x2D74 0x2D78 0x2D7C 0x2D80 配置 col 個 int 0xBDA0 0xBDA4 0xBDA8 0xBDAC 0xBDB0 配置 col 個 int - 28 -

單元 13: 結構與其他資料形態一結構 (Structure) 格式 : struct 結構名稱資料型態欄位名稱 1; 資料型態欄位名稱 2; ; 結構的宣告及使用範例 struct mydata /* 結構名稱 */ char name[15]; /* 欄位 */ int score; /* 欄位 */ ; /* 宣告結構變數並設定初值 */ struct mydata teacher = "Apric",90; struct mydata /* 結構名稱 */ char name[15]; /* 欄位 */ int score; /* 欄位 */ teacher = "Apric",90; /* 宣告結構變數並設定初值 */ #include <stdio.h> /* 公用的結構通常定義為外部變數的型式 */ int main(void) sturct mydata student; /* 宣告結構變數 */ printf("name: "); scanf("%s", student.name); printf("score: "); scanf("%d", &student.score); printf("%s got %d points! \n", student.name, student.score); return 0; 二巢狀結構 struct date /* 結構名稱 */ int month; int day; ; 範例 - 29 -

struct newdata /* 結構名稱 */ char name[15]; struct date birthday; /* 結構變數 */ int score; ; int main(void) struct newdata student = "Apric", 7, 10, 90; printf("%s's birthday is %d/%d \n", student.name, student.birthday.month, student.birthday.day); printf("he/she got %d points! \n", student.score); return 0; 三結構陣列 struct mydata student[10]; 範例 for(i=0; i<10; i++) printf("%s got %d points! \n", student[i].name, student[i].score); 四結構指標範例 struct mydata student[10]; /* 結構陣列 */ struct mydata *ptr = student; /* 結構指標, 初值為 student 陣列的起始位址 */ for (i=0;i<10;i++) printf("name, Score:"); scanf("%s, %d", (student+i) name, &(student+i) score); printf("%s got %d points!\n", ptr name, ptr score); ptr++; 五結構與函數 void get_data(struct mydata *p); /* 函式原型, 參數為結構指標 */ void print_data(struct mydata a); /* 函式原型, 參數為結構變數 */ 範例 int main(void) struct mydata student; - 30 -

get_data(&student); print_data(student); return 0; void get_data(struct mydata *p) printf("name:"); scanf("%s", p name); printf("score:"); scanf("%d", &p score); void print_data(struct mydata a) printf("%s got %d!\n", a.name, a.score); return; 六自訂型態 (typedef) 格式 : typedef 資料型態識別字 ; 由編譯器執行 typedef #define 由前置處理器主導 typedef int clock; clock hour, second; #define CLOCK int CLOCK hour, second; 利用 typedef 自訂新的結構型態 : typedef struct int minite; float second; time; time record = 3, 27.25; - 31 -

單元 14: 檔案一檔案儲存在記憶體的形式 : 類型儲存方式儲存單位檔案大小檔案類型文字檔 text file 以 ASCII 碼儲存每個字元皆佔有 1 個位元組, 如數值 132956 為 6 個字元較大 ( 資料相同時 ) 文字資料二進位檔 binary file 以二進位的格式儲存以資料型態的長度為儲存單位, 如整數 132956 在 Dev C++ 中佔有 4 個位元組較小 ( 資料相同時 ) 圖形檔聲音檔影像檔二檔案存取模式代碼 r w a 存取模式讀取舊檔覆寫新舊檔附加新舊檔 r+ 讀取覆寫舊檔 w+ 讀取覆寫新舊檔 a+ 讀取附加新舊檔 rb wb ab 讀取二進位檔覆寫二進位檔附加二進位檔 - 32 -

三檔案處理函數 ( 有緩衝區 ) 變數宣告 : FILE *file; char ch; char buffer[128]; 名稱功能使用範例 fopen 開檔 file = fopen( C:\abc.txt, r ); fclose 關檔 fclose(file); getc 讀取字元 ch = getc(file); putc 寫入字元 putc(ch, file); fgets 讀取字串 fget(buffer, 128, file); fputs 寫入字串 fputs(buffer, file); fprintf 格式化輸出 fprintf(file, %c \n, ch); fscanf 格式化輸入 fscanf(file, %c, &ch); fread 區塊輸入 fread(buffer, sizeof(char), 128, file); fwrite 區塊輸出 fwrite(buffer, sizeof(char), 128, file); feof ferror 檢查是否結束檢查錯誤 while(!feof(file) ) ch = getc(file); if ( ferror(file) ) printf( error ); fseek 移動檔案指標位置 fseek(file, 128, SEEK_SET); 函數的格式說明請參見課本 12-7, 12-8 - 33 -

四命令列參數的使用語法 main(argc, argv) int argc; char *argv[];... main(int argc, char* argv[])... 參數說明 1. argc (argument count): 記錄參數個數 2. argv (argument value): 記錄參數值 argv[0] 記錄程式名稱, 後面接續的參數依序指定給 argv[1] argv[2]... 命令範例 type 123 abc.txt argc = 3; argv[0] = type ( 程式名稱 ) argv[1] = 123 argv[2] = abc.txt 程式範例 #include <stdio.h> int main (int argc, char* argv[]) int i; printf( The value of argc is %d \n, argc); for(i=0; i<argc; i++) printf( argv[%d]=%s \n, i, argv[i]); return 0; - 34 -