C的陣列跟指標

f66666602

何謂陣列 ( Array)1.
有限個相同資料型態之元素組成之集合
2.
一大塊連續之記憶體
3.
一組索引與資料對映
l
一
維
陣
列
<1> 一 維 陣 列 的 宣 告 方 式 如 下 所 述 :



陣列的資料型態
陣列的名稱 [ 陣列的大小 ] ;
int


array1 [ 20 ] ;

float
array2 [ 25 ] ;

char
array3 [ 50 ] ; <2> 宣 告 陣 列 的 位 置 為 程 式 之 最 上 端 .

<3> 一 維 陣 列 的 排 列 結 構 如 下 圖 所 述 . 我 們 舉 例 一 陣 列 名 叫 A 的 陣 列 , 其 陣 列 大 小 有 n 個 , 即 為 A[n] .


範例：有一陣列宣告如下：int


A[ 20 ] ;

陣列名稱®	A[0]	A[1]	A[2]	.....	A[19]
記憶體®
記憶體位址®	m (陣列第一元素之位址)	m+2	m+4		m+2*(19)

<4> 我 們 可 以 在 宣 告 陣 列 時 , 指 定 數 值 給 陣 列 . 例 如 :


陣列的資料型態
陣列的名稱 [ 陣列的大小 ]= {´´,´´,…´´}; 範例： int score[5]={ 2, 5, 7 ,9 ,10 };

陣列名稱®	score[0]	score[1]	score[2]	score[3]	score[4]
記憶體®	2	5	7	9	10

Example: #include < stdio.h > void main(void) { int count,total=0; int number[10]={ 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }; for( count=0 ; count < 10 ; ++count ){printf("number[%d]=%d\n",count,number[count]); total=total + number[count];}printf("1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=%d\n",total); }

執 行 結 果 : number[0]=1number[1]=2number[2]=3number[3]=4number[4]=5number[5]=6number[6]=7number[7]=8number[8]=9number[9]=101+2+3+4+5+6+7+8+9+10=55

l

二
維
陣
列
<1>
二
維
陣
列
的
宣
告
方
式
如
下
所
述 :

陣列的資料型態
陣列的名稱[ 列陣列的大小 ][ 行陣列大小 ] ; For example:

int
array1 [ 10 ][ 20 ] ;

float
array2 [ 5 ][ 25 ] ;

char
array3 [ 100 ][ 50 ] ;
<2> 宣
告
陣
列
的
位
置
為
程
式
之
最
上
端 .

<3> 二
維
陣
列
的
排
列
結
構
如
下
圖
所
述 . 我
們
舉
例
一
陣
列
名
叫 A 的
陣
列 , 其
列
陣
列
大
小
有 m 個 , 行
陣
列
大
小
有 n 個 , 即
為 A[m][n] .

	行 (column)
列	A[0][0]	A[0][1]	A[0][2]	......	A[0][n-1]
(row)	A[1][0]	A[1][1]	A[1][2]	......	A[1][n-1]
	A[2][0]	A[2][1]	A[2][2]	......	A[2][n-1]
	.	.	.	.	.
	.	.	.	.	.
	A[m-1][0]	A[m-1][1]	A[m-1][2]		A[m-1][n-1]

<4> 我 們 可 以 在 宣 告 陣 列 時 , 指 定 數 值 給 陣 列 . 例 如 :
int score1[2][5]={{ 1, 2, 3, 4, 5 },{ 5, 4, 3, 2, 1 }}; 或
是
在
程
式
過
程
中
指
定
數
值
給
陣
列 . 例
如 :



void main(void)

{
int score1[2][5];
/* 陣列宣告 */
score1[0][0]=1;
/* 程式本體 */
score1[0][1]=2;
score1[0][2]=3;
score1[0][3]=4;
score1[0][4]=5;

score1[1][0]=5;
score1[1][1]=4;
score1[1][2]=3;
score1[1][3]=2;
score1[1][4]=1;
……
}
【實例探討】某學生之功課表如下，(每個課程名稱皆以代碼表示)

	一	二	三	四	五
1		2		2
2	1	4	1	4	1
3	5		5		5
4
5	3		3		3
6

課程名稱	代碼
計算機概論	1
離散數學	2
資料結構	3
資料庫概論	4
上機實習	5

此課表可以以一個二維陣列表示，其宣告方式如下：
int course [6][5];

記憶體位址	記憶體
a (陣列起始位址)	course [0][0]
a + 2	course [0][1]
a + 4	course [0][2]
a + 4	course [5][3]
a + 4	course [5][4]

此課表之抽象表示如下：

(0,0)	(0,1)	(0,2)	(0,3)	(0,4)
(1,0)	(1,1)	(1,2)	(1,3)	(1,4)
(2,0)	(2,1)	(2,2)	(2,3)	(2,4)
(3,0)	(3,1)	(3,2)	(3,3)	(3,4)
(4,0)	(4,1)	(4,2)	(4,3)	(4,4)
(5,0)	(5,1)	(5,2)	(5,3)	(5,4)

/* ================================================== *//* 程式實例: 查詢上課的課目,其中課程以代碼表示. *//* 0 表示沒課 *//* 1 表示計算機概論 *//* 2 表示離散數學 *//* 3 表示資料結構 *//* 4 表示資料庫概論 *//* 5 表示上機實習; *//* ==================================================*/void main(){ int course[6][5] = { 0, 2, 0, 2, 0, /* 課程定義 */ 1, 4, 1, 4, 1, 5, 0, 5, 0, 5, 0, 0, 0, 0, 0, 3, 0, 3, 0, 3, 0, 0, 0, 0, 0 }; int week; /* 星期資料變數 */ int class; /* 第幾節課的變數 */ int class_no; /* 課程代碼變數 */ printf("請輸入星期(1 到 5). ==> "); scanf("%d",&week); /* 讀取星期資料 */ printf("請輸入第幾節課(1 到 6). ==> "); scanf("%d",&class); /* 讀取第幾節課 */ class_no = course[class-1][week-1]; /* 課程查詢 */ switch ( class_no ) /* 印出課程名稱 */ { case 0: printf("這節沒課\n"); break; case 1: printf("計算機概論\n"); break; case 2: printf("離散數學\n"); break; case 3: printf("資料結構\n"); break; case 4: printf("資料庫概論\n"); break; case 5: printf("上機實習\n"); break; }}

/* ======================================== *//* 計算出一星期的課程總數 *//* ======================================== */ void main(){ int course[6][5] = { 0, 2, 0, 2, 0, /*課程定義 */ 1, 4, 1, 4, 1, 5, 0, 5, 0, 5, 0, 0, 0, 0, 0, 3, 0, 3, 0, 3, 0, 0, 0, 0, 0 }; int sum; /* 課程總數 */ int i,j; sum = 0; /* 設定課程總數初值 */ for ( i = 0; i < 6; i++ ) /* 二維陣列的走訪 */ for ( j = 0; j < 5; j++ ) if ( course[j] != 0 ) /* 檢查有沒有課 */ sum++; printf("課程總數: %d\n",sum); /* 印出課程總數 */}

l
陣
列
表
示
法
陣列之表示法有兩種：
1.
以列為主或行為主之表示法
2.
使用指標陣列 (指標單元再介紹)
à
以列為主或以行為主之表示法

	行
列	(0,0)	(0,1)	(0,2)	(0,3)	(0,4)	列一
	(1,0)	(1,1)	(1,2)	(1,3)	(1,4)	列二
	(2,0)	(2,1)	(2,2)	(2,3)	(2,4)	列三
	(3,0)	(3,1)	(3,2)	(3,3)	(3,4)	列四
	(4,0)	(4,1)	(4,2)	(4,3)	(4,4)	列五
	(5,0)	(5,1)	(5,2)	(5,3)	(5,4)	列六
	行一	行二	行三	行四	行五

陣列共有6*5=30元素。然而，記憶體實際以宣告一個長度為30之一維陣列儲存之，其宣告方式如下：
int class [30];以列為主所見之陣列表示方式如下：

列一						列二						列六
(0,0)	(0,1)	(0,2)	(0,3)	(0,4)		(1,0)	(1,1)	(1,2)	(1,3)	(1,4)	…	(5,0)	(5,1)	(5,2)	(5,3)	(5,4)
0	1	2	3	4		5	6	7	8	9		25	26	27	28	29

以行為主所見之陣列表示方式如下：

行一							行二							行六
(0,0)	(1,0)	(2,0)	(3,0)	(4,0)	(5,0)		(0,1)	(1,1)	(2,1)	(3,1)	(4,1)	(5,1)	…	(0,4)	(1,4)	(2,4)	(3,4)	(4,4)	(5,4)
0	1	2	3	4	5		6	7	8	9	10	11		24	25	26	27	28	29

【公式】：假設有一二維陣列A[r,c] 之大小為r*c，則此二維陣列A[i,j]以一維陣列表示之索引值為：

1.
以列為主：i*c+j

2.
以行為主：j*r+i

l
字
元
陣
列
<1> 字 元 陣 列 的 宣 告 方 式 如 下 所 述 :


char
陣列的名稱 [ 陣列的大小 ] ;or
char
陣列的名稱 [ 列陣列的大小 ][ 行陣列大小 ] ; For example:
char
array1 [ 10 ] ;

char
array2 [ 5 ][ 25 ] ;
<2> 宣 告 陣 列 的 位 置 為 程 式 之 最 上 端 .
<3> 我 們 可 以 在 宣 告 陣 列 時 , 指 定 字 元 給 陣 列 . 例 如 :





例一 :
int string[6]={'A','B','C','D','E','\0'};
或
int string[5]="ABCDE";
例二 :
int string1[2][6]={{'A','B','C','D','E','\0'},
{'F','G','H','I','J','\0'};

或
int string1[2][5]={ "ABCDE","FGHIJ" };
或 是 在 程 式 過 程 中 指 定 數 值 給 陣 列 . 例 如 :




void main(void)


{
int string[6];
/* 陣列宣告 */
.
.
score1[0]='M';
/* 程式本體 */
score1[1]='E';
score1[2]='R';
score1[3]='R';
score1[4]='Y';
score1[5]='\0';
strcpy(string,"MERRY"); /* 將 "MERRY" 字串拷貝至
string 陣列中 */

.
}

<4> 由 於 以 上 敘 述 , 我 們 知 道 如 果 字 元 陣 列 以 字 元 的 方 式 來 存 取 陣 列 , 則 須 加 結 束 字 元 \0 於 陣 列 的 最 末 端 , 表 示 此 字 元 陣 列 的 結 束 . 例 如 <3> 項 例 一 所 述 . 如 果 字 元 陣 列 以 字 串 的 方 式 來 存 取 陣 列 , 則 C 編 譯 器 會 自 動 在 字 串 最 末 端 加 上 結 束 字 元 \0 表 示 此 字 元 陣 列 的 結 束 , 所 以 我 們 不 需 自 行 加 入 . 例 如 <3> 項 例 二 所 述 . ( \0 表 式 零 的 八 進 位 數 )

Example: #include < stdio.h > void main(void){ char string1[5]={'A','B','C','D','E'}; char string2[6]={'A','B','C','D','E','\0'};char string3[6]="ABCDE\0";char string4[5]="ABCDE"; printf("string1 = \"%s\"\n",string1);printf("string2 = \"%s\"\n",string2);printf("string3 = \"%s\"\n",string3);printf("string4 = \"%s\"\n",string4);}

執 行 結 果 : string1="ABCDE?ABCDE" string2 = "ABCDE" string3 = "ABCDE" string4 = "ABCDE"

l
陣
列
與
基
本
輸
出 / 輸
入
函
數
的
搭
配
無 論 是 整 數 , 浮 點 數 或 字 元 陣 列 (字串 ) 均 可 與 基 本 輸 出 / 輸 入 函 數 的 搭 配 . 例 如 一 名 叫 array1 的 字 元 陣 列 :
printf("%s\n",array1);


puts(array1);
scanf("%s",array1);
gets(array1); 所 以 USER 可 以 自 行 參 考 相 關 的 章 節 使 用 之 . 在 此 補 充 一 點 , 上 述 所 敘 述 scanf 函 數 是 乎 少 一 個 & (位址運算元 ) ? ? ? 沒 錯 ! 那 是 因 為陣 列 本 身 的 名 稱 即 代 表 其 位 址 之 所 在 , 所 以 不 需 在 陣 列 名 稱 前 加 上 & 符 號 來 代 表 位 址 .

l
指
標 ( Pointer )
何謂 指 標 呢 ? 簡 單 的 說 " 它 是 一 個 用 來 指 示 資 料 存 在 於 記 憶 體 中 的 位 址 標 示 器 " , 簡 稱 指 標 . 由指 標 的 運 用 裡 , 使 我 們 瞭 解 到 資 料 與 位 址 間 的 關 係 , 進 而 對 記 憶 體 配 置 有 很 大 的 幫 助 .
l
指
標
的
基
本
觀
念
<1>在 C 語 言 中　, 若 某 變 數 所 含 的 是 一 個 記 憶 體 位址，此 變 數 稱 為 指 標 變 數。如 下 圖
所
示
<2> 在 C 語 言中 , 指 標 變 數 的 宣 告 方 式 如 下 :



變數資料型態
*變數名稱 ;For example

int
*ptr ;如 下 圖
所
示

ptr為 指 標 變 數
	® 變數ptr ®	1010 H
	0800H
	0802H
	…..	…
	1010H	16	¬*ptr
		記憶體

由
以
上
的
宣
告 , 表
示
了
三
件
事:
l
ptr 為
指
標
變
數
， ptr 代
表
一
個
位
址 ,
l
*ptr 代
表
此
位
址
內
的
資
料 .
l
ptr 所
指
向
此
位
址
之
變
數
型
態
為
整
數 ( int ) .

<3> 指
標
變
數
宣
告
的
關
鍵
字
為 " * " , 而
指
標
變
數
的
資
料
型
態
也
分
為
整
數 ( int ) , 浮
點
數 ( float ) , 字
元 ( char ) 三
種 .

<4> "&" 為另一重要符號，"&"為一個特殊運算子，目的為傳回運算元之位址

<5>為什麼scanf()
中之所有引數變數一定要加上"&"符號???……….

Example: #include < stdio.h > void main(void){int x=10;int *y;y=&x;printf(" x = %d\n", x);printf("&x = %x\n",&x);printf("*y = %d\n",*y);printf(" y = %x\n", y);}

執行結果 : x = 10 &x = ffda *y = 10 y = ffda

l
指
標
與
函
數
間
的
關
係
關於 函 數 呼 叫 的 方 式 中 , Call by value 的 引 數 傳 遞 方 式 , 被 呼 叫 函 數 不 能直 接 更 改 呼 叫 函 數 中 的 變 數 , 但 如 果 是 以 指 標 當 作 函 數 的 引 數 ( Call by reference ) , 則上 述 的 狀 況 均 迎 刃 而 解 , 而 且 也 不 受 函 數 返 回 值 ( return ) 只 能 有 一 個 的 影 響 .

Example: #include < stdio.h > change(x,y) int *x,*y; {int temp; temp=*x; *x=*y;*y=temp; } void main(void){ int m=3,n=4;printf(" m = %d n= %d \n\n",m,n);printf(" m = %d n= %d \n\n",m,n); change(&m,&n); printf(" m = %d n= %d \n",m,n); }

執行結果 : m = 3 n= 4m = 4 n= 3

l
指
標
與
陣
列
的
關
係
我們 可 以 將 指 標 與 陣 列 的 關 係 來 做 一 對 比 . 例 如 : 有 一 整 數 陣 列 名 為 array , 其 陣 列 大 小 為 五 個 , 其 內 容 分 別 是 1,2,3,4,5 .

For example:
int array[5]={ 1,2,3,4,5 };

陣列位址		指標相對位址
array[0]	1	*(array+0)
array[1]	2	*(array+1)
array[2]	3	*(array+2)
array[3]	4	*(array+3)
array[4]	5	*(array+4)

Example: #include < stdio.h > void main(void) { int array[5]={ 1,2,3,4,5 }; int count; for ( count=0 ; count<5 ; ++count ) printf("array[%d]=%d<-->*(array+%d\)=%d\n",count,array[count], count,*(array+count)); }

執行結果 : array[0]=1 <--> *(array+0)=1array[1]=2 <--> *(array+1)=2array[2]=3 <--> *(array+2)=3array[3]=4 <--> *(array+3)=4array[4]=5 <--> *(array+4)=5

l
指
標
與
字
元
陣
列 ( 字
串 ) 間
的
關
係

Example: #include < stdio.h > void main(void) { char string[7]="POINTER"; int count; for (count=0 ; count<7 ; ++count ) printf("string[%d]=%c <--> *\(string+%d\)=%c\n", count, string[count], count,*(string+count)); }

執行結果 :  string[0]=P <--> *(string+0)=Pstring[1]=O <--> *(string+1)=Ostring[2]=I <--> *(string+2)=Istring[3]=N <--> *(string+3)=Nstring[4]=T <--> *(string+4)=Tstring[5]=E <--> *(string+5)=Estring[6]=R <--> *(string+6)=R

l
指
標
與
陣
列
的
混
合
應
用
指標之運算有兩種： (+) 、 (-) 。

假設指標ptr所指資料為整數，且其為指為1666	指令	執行結果	執行動作
	ptr++	1668	指向下一個整數位址
	ptr--	1664	指向前一個整數位址
	ptr+7	1676	指向第七個整數位址