Transcript CH10 指標進階功能
第十章 指標進階功能
課前指引 字元陣列儲存的字串也可以儲存於指標中，稱為「字元指標」。字元 陣列雖然也是指標，但其為指標常數，宣告後就無法改變其位址，但 字元指標建立的字串，可以任意用指定運算子改變字串內容。在程式 中不確定的記憶體使用空間，或並非從頭到尾都要使用的記憶體，在 程式執行時再依實際需求配置適當的記憶體，當該記憶體不再使用時 就予以釋放，此種方式稱為「動態配置記憶體」
章節大綱
備註：可依進度點選小節
10.1 指標與字串 在 C++ 中，字串事實上是由字元陣列組成， 陣列可由指標取代，而且執行效率更高。字 串也可以用指標表示，使用的彈性更大。 字元陣列的存取 字元陣列與一般數值陣列有很大不同，設計者使 用字元陣列時務必小心，否則極易產生錯誤結果 。一般數值陣列「顯示陣列名稱」或「顯示陣列 元素位址」時會顯示陣列起始位址或陣列元素位 址。
3
10.1 指標與字串 範例時間：讀取字元陣列字元值 詳細步驟，請翻閱課本10-3頁說明。 範例結果：
4
10.1 指標與字串 字元指標 字元陣列儲存的字串也可以儲存於指標中，稱為 「字元指標」。 字元指標最大的優點是其為指標變數，可以任意 改變其指向的記憶體位址。 宣告字元陣列後，系統就依字元陣列初始值配置 記憶體，字元陣列的值就不能再以指定運算子改 變其值，否則會產生錯誤。
5
10.1 指標與字串 字元指標 對於整數陣列使用「cout << 陣列名稱;」即可顯 示陣列起始位址，但對於字元陣列卻會顯示陣列 內容，就是顯示「note」。如果要顯示陣列起始 位址，需用「cout << (int *)陣列名稱;」才能 顯示位址，所以「cout << (int *)s;」會顯示 s 陣列起始位址。 如果要改變字元陣列的設定值需使用 strcpy 函 式，但因陣列的位址無法改變，當新值的內容變 大後，非常可能覆蓋記憶體中有用的內容，造成 不可預期的錯誤。
6
10.1 指標與字串 範例時間：覆蓋字元陣列 詳細步驟，請翻閱課本10-5頁說明。 範例結果：
7
10.1 指標與字串 圖示說明：
8
10.1 指標與字串 範例時間：字元指標改變陣列內容 詳細步驟，請翻閱課本10-7頁說明。 範例結果：
9
10.1 指標與字串 指標陣列 指標也與一般變數相同，可以宣告為陣列形態， 稱為「指標陣列」。指標陣列的宣告方式，是在 陣列名稱前加上星號「*」即可，其餘與一般陣列 相同，陣列中每一個元素都是指標。指標陣列的 宣告語法為： 資料型別 *陣列名稱[元素個數];
10
10.1 指標與字串 範例時間：字串陣列及指標陣列記憶體長度 詳細步驟，請翻閱課本10-10頁說明。 範例結果：
11
10.2 雙重指標與二維陣列 在二維陣列裡，由於有兩個索引數，如果要 使用指標的方式以兩個引數來存取各元素的 位址及設定值，必須使用雙重指標才能達成 。 雙重指標 指標變數的內容是變數的位址，但指標變數本身 也佔據記憶體空間，也擁有記憶體位址，如果另 一個指標變數的內容就是該指標變數的位址，即 另一個指標變數指向該指標變數，相當於「指標 的指標」，稱為「雙重指標」。雙重指標簡單的 說，就是「指向指標變數的指標變數」。
12
10.2 雙重指標與二維陣列 雙重指標 雙重指標的宣告方式是在變數名稱前面加上兩個 星號「**」，語法為： 資料型別 **變數名稱; 也可以在兩個括號之間加上括號： 資料型別 *(*變數名稱);
13
10.2 雙重指標與二維陣列 範例時間：顯示雙重指標位址及內容 詳細步驟，請翻閱課本10-12至10-13頁說明 。 範例結果：
14
10.2 雙重指標與二維陣列 範例雙重指標的示意圖：
15
10.2 雙重指標與二維陣列 二維陣列與指標 在一維陣列中，使用陣列名稱與指標變數存取陣 列元素，並沒有多大的差別，例如 int n[10] 的 整數陣列，可用陣列方式 n[i] 或陣列指標 *(n+i) 存取一維陣列元素。但在二維陣列裡，要 使用指標方式存取陣列元素必須使用雙重指標。
16
10.2 雙重指標與二維陣列 範例時間：顯示二維陣列元素位址及內容 詳細步驟，請翻閱課本10-15頁說明。 範例結果：
17
10.2 雙重指標與二維陣列 以指標存取二維陣列 使用指標方式存取二維陣列「陣列名稱[索引1][ 索引2]」中元素值的語法為： *(*(陣列名稱+索引1)+索引2); 整理指標方式與陣列方式存取二維整數陣列元素 值如下表：
18
10.2 雙重指標與二維陣列 範例時間：以指標存取二維整數陣列 詳細步驟，請翻閱課本10-17頁說明。 範例結果：
19
10.2 雙重指標與二維陣列 範例時間：尋找二維整數陣列最大值與最小 值 詳細步驟，請翻閱課本10-18至10-19頁說明 。 範例結果：
20
10.3 動態配置記憶體 靜態配置記憶體 程式中宣告的各種變數、陣列、指標等都會佔用 大小不等的記憶體，這些記憶體是在編譯時就由 系統配置，如此程式執行時就可使用，這種在編 譯時期就配置記憶體的方式，稱為「靜態配置記 憶體」。 靜態配置記憶體使用上較為方便，系統會自動配 置所需的記憶體，當程式結束後會自動收回記憶 體，也就是程式設計者完全不必操心記憶體分配 及回收問題，全部由系統處理。
21
10.3 動態配置記憶體 靜態配置記憶體 靜態配置記憶體最大問題是造成記憶體的浪費， 例如在程式中宣告的各種變數，由於編譯時就為 其預留了固定的記憶體，即使執行程式時並未使 用到這些記憶體空間，它們也不能被其他程式使 用。 又如宣告陣列時，常為設定陣列大小傷透腦筋， 如果宣告長度較大，使用上較不會出現問題，但 會浪費很多記憶體；若宣告長度較小，又怕執行 過程會有資料超過陣列大小而產生不可預期的錯 誤。
22
10.3 動態配置記憶體 靜態配置記憶體 另一個問題是指標的宣告，因為指標的內容是實 體變數的記憶體位址，若指標宣告後未明確指向 實體變數的記憶體位址，不可以將一個值放進未 取得實體變數位址的指標中。 動態配置變數 在程式中不確定的記憶體使用空間，或並非從頭 到尾都要使用的記憶體，在程式執行時再依實際 需求配置適當的記憶體，當該記憶體不再使用時 就予以釋放，此種方式稱為「動態配置記憶體」
23
10.3 動態配置記憶體 動態配置變數 使用動態配置記憶體最大的問題是，在結束程式 之前，程式設計者必須記得手動釋放取得的動態 配置記憶體，否則即使程式結束，該塊記憶體仍 會被佔用，其他程式將無法使用該塊記憶體，導 致記憶體不足。未被釋放的動態配置記憶體將一 直被佔用，直到關閉電腦為止。 要使用動態配置記憶體方式手動取得及刪除記憶 體，只要利用 new 及 delete 指令就能完成。
24
10.3 動態配置記憶體 動態配置變數 取得動態配置記憶體是使用 new 指令，為指標變 數建立動態配置記憶體的語法為： 資料型別 *指標變數 = new 資料型別; 建立動態配置記憶體時也可同時設定初始值，語 法為： 資料型別 *指標變數 = new 資料型別(初始值); 使用 delete 指令可釋放動態配置記憶體，語法 為： delete 指標變數;
25
10.3 動態配置記憶體 範例時間：動態配置記憶體方式計算乘積 詳細步驟，請翻閱課本10-23至10-24頁說明 。 範例結果：
26
10.3 動態配置記憶體 動態配置陣列 最適合使用動態配置記憶體的情況是陣列，因為 通常陣列所佔用的記憶體可能非常龐大，而在宣 告陣列時就必須指定陣列的長度，此長度是固定 的，一般會浪費大量記憶體。 若是使用動態配置記憶體方式，可在使用到陣列 時再依實際狀況給予最適當的陣列長度，使用後 立刻釋放記憶體，就能避免記憶體的浪費。 動態配置陣列與動態配置變數的使用方式雷同， 只要在 new 指令後方的資料型別加上中括號及元 素個數即可，語法為： 資料型別 *指標變數 = new 資料型別[元素個數];
27
10.3 動態配置記憶體 動態配置陣列 動態配置陣列也要使用 delete 指令釋放動態陣 列配置的記憶體空間，語法為： delete[] 指標變數; 範例時間：動態陣列轉換大小寫 詳細步驟，請翻閱課本10-25至10-26頁說明 。 範例結果：
28
10.4 命令列參數 若是以命令列執行程式，可以在程式名稱後 面加上需要的參數，做為傳送給程式的資料 ，此參數稱為「命令列參數」。 命令列執行程式所謂命令列執行程式就是在 MS-DOS 模式下輸入程式名稱執行程式。
29
10.4 命令列參數 以執行本章範例 twopoint.exe 執行為例， 操作過程如下（用 vista 系統做示範）： 進入 MS-DOS 模式： 由桌面按 W 開始 \ 所 有程式 式 \ \ 附屬應用程 命令提示字元。
30
10.4 命令列參數 改變目錄至程式檔資料夾： 1.
輸入「 c: 」按 [Enter] 鍵，改變目錄至 C: 磁碟。 2.
3.
輸入「 cd \ 」後按 輸入「 cd DevCUnic\ch10 檔的資料夾。 [Enter] 鍵，改變目錄至 」後按 [Enter] C: 磁碟根目錄。 鍵，切換到至程式
31
10.4 命令列參數 執行程式顯示結果： 4. 輸入「 twopoint 」按 5.
顯示執行結果。 [Enter] 鍵執行程式。
32
10.4 命令列參數 main() 函式的參數 到目前為止所撰寫程式中的 main() 函式，都未 接收參數，事實上作業系統在呼叫主函式 main() 時也可以傳遞兩個參數，語法為： int main(int argc, char* argv[ ]) Argc：資料型別為整數，表示命令列參數的個數 。要注意此參數的傳回值包含程式名稱本身，所 以一定大於 0。 Argv：資料型別為字串指標陣列，傳送命令列中 輸入的資料，每個資料是以空白字元做為分隔， 每個資料的型別都是字串。
33
10.4 命令列參數 範例時間：顯示命令列參數資料 詳細步驟，請翻閱課本10-30頁說明。 範例結果：
34
10.4 命令列參數 範例時間：使用命令列參數計算總和 詳細步驟，請翻閱課本10-31至10-32頁說明 。 範例結果：
35
本章結束
Q&A討論時間
36