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Chapter 08

Chapter 08. Pointers and Pointer-Based Strings (Part II). 8.8 指標運算式與指標算式. 指標可做遞增 / 遞減運算 指標可加上一個整數以得到一個新的位址。 除非是使用指標來指向一個陣列，否則指標運算式不具意義的。. 8.8 指標運算式與指標算式. 假設我們宣告一個擁有五個元素的整數陣列 v ，且令一個整數（ integer ）為 4 個 bytes 令 vPtr 是一個指標，且 vPtr 指向第一個元素 v[0] ，假設其記憶體位址在 3000 vPtr = &v[ 0 ];

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Chapter 08

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Presentation Transcript

  1. Chapter 08 Pointers and Pointer-Based Strings (Part II)

  2. 8.8 指標運算式與指標算式 • 指標可做遞增/遞減運算 • 指標可加上一個整數以得到一個新的位址。 • 除非是使用指標來指向一個陣列，否則指標運算式不具意義的。

  3. 8.8 指標運算式與指標算式 • 假設我們宣告一個擁有五個元素的整數陣列v，且令一個整數（integer）為4個bytes • 令vPtr是一個指標，且vPtr指向第一個元素v[0]，假設其記憶體位址在3000 vPtr = &v[ 0 ]; • 「vPtr += 2;」的結果將使得vPtr指向3008 • 因為3000 + 2 * 4=3008，換句話說，vPtr將指向v[ 2 ]的位址。 • 註： • 一個整數到底以幾個bytes表示？這是machine dependent的。意指這是可能隨著平台/作業系統不同而不同。

  4. vPtr = &v[ 0 ]; • vPtr += 2;

  5. 常見的程式設計錯誤8.9 • 如果對一個指向非陣列的指標來做指標運算的話，將有可能會造成邏輯錯誤。 • 錯誤示範： • 如果對一個指向陣列的指標來做指標運算時，注意不要超過陣列範圍。 int x; int *xPtr = &x; xPtr++; cout << *xPtr << endl;

  6. 8.8 指標運算式與指標算式 • 指標的指定 • 指標變數的內容（記憶體位址）可以被指定給另一個同型態的指標變數 • 範例： int x; int *xPtr = &x; int *yPtr = xPtr; double *d = xPtr; //錯誤

  7. 8.10 指標陣列 • 一個指標變數 • char *s = “hello”; • s代表指向字元陣列的指標變數。 • 所以一般我們看到char *、int *時，除了想到這是一個位址的指標變數之外，也會把他看成是一個（未定義長度的）陣列。 • 「char *」一般看成是一個字串的型態。 h e l l o s

  8. 8.10 指標陣列 • 很多指標變數 • 存在陣列當中，每一個元素都是指標變數（每一個元素都儲存記憶體位址） • 範例 const char *suit[ 4 ] = { "Hearts", "Diamonds", "Clubs", "Spades" }; • Each element of suit points to a char * (string) • 回答以下問題： suit是一個陣列 • 有_______個元素（固定大小）。 • 每一個元素的型態是______________，代表每一個元素儲存的是一個_____________________。 • 每一個元素所指向的字串長度不一。

  9. 指標陣列圖示 char * suit [ 4 ];

  10. 指標陣列與二維陣列的差別 char s[3][4]; char *s[3]; 0 1 2 3 s[0] s[0] s[1] s[1] s[2] s[2] s s[0] s[1] s[2]

  11. 8.13 指標字串處理簡介 • 本節將介紹輔助字串處理的標準函式庫函式。 • 字串處理主要是以字元為基礎。 • 字元常數 • 整數值，代表字元的ASCII編碼。 • 以字元兩邊加上單引號來表示，例如： • ' z ' 代表z的整數值 • ASCII碼為122 • ' \n ' 代表換行字元（newline）的整數值 • ASCII碼為10

  12. 8.13.1 字串與指標字串基礎 • 字串 • 一連串字元的組合。 • 字串常數，以雙引號將字串的內容括起來。如： "I like C++“ • 字串可視為一個以結束字元（’\0’）結尾的字元陣列。或一個指向字元陣列的指標。

  13. 8.13.1 字串與指標字串基礎 • 宣告字串與初始化 • 字元陣列 • char color[] = "blue"; • 以上的敘述產生一個有五個元素的字元陣列 • 自動補‘\0’到最後一個元素 • 指向字元的指標變數（char *） • char *colorPtr = "blue"; • 產生一個指標變數colorPtr指向字串（字元陣列）“blue”的第一個元素。 • 注意：“blue”所在的位址在記憶體的其他地方。 • 字串的其他宣告法 • char color[] = { 'b', 'l', 'u', 'e', '\0' }; • 如果字串是一個字元一個字元指定，必須要特別給予結束字元。

  14. 常見的程式設計錯誤 • 雖然我們常把char *看成是一個字串，但如果沒有為其配置記憶體就直接存取其中的元素，在執行時便會出現「memory access violations」的錯誤訊息。 char *s; cin >> s; • 因為s是一個指標變數，必須指定給他一個合法的字元陣列，而此字元陣列尚未被宣告（未有配置記憶體來記錄資料）。

  15. 常見的程式設計錯誤 • 沒有給予足夠的陣列長度。 • 沒有給予結束字元。

  16. 8.13.1字串與指標字串基礎 • 讀取字串 • 指定鍵盤輸入至字串陣列word[ 20 ] • cin >> word; • 此行敘述將讀取字串，直到遇到空白或檔尾（EOF）為止（其他的沒有尚未被讀入的資料將被保留在輸入的暫存區中）。 • 為避免字串的輸入超過陣列的長度，利用setw()設定最多讀取的字元數目： • cin >> setw( 20 ) >> word; • 讀入的字元最多19個，程式自動保留一個空間給結束字元。

  17. 8.13.1字串與指標字串基礎 • cin.getline • 讀入一整行的文字；例如 • cin.getline( array, size, delimiter ); • 將一直讀入字元直到以下兩種情況： • 讀入的字元數超過size-1。 • 遇到分界符號（delimiter）。 • 範例： char sentence[ 80 ];cin.getline( sentence, 80, '\n' ); • 讀到79個字元或遇到換行符號（'\n'）便停止，結果存入sentence中。

  18. 8.13.2 字串處理函式庫的字串操作函式 • 必須載入標頭檔<cstring>，可用來 • 處理字串資料。 • 比較字串。 • 搜尋字串內的字元與其他字串。 • 切割字串。 • 資料型別：size_t • 定義於<cstring>，通常為無號整數（unsigned int）或無號長整數（unsigned long）。

  19. include<cstring>標頭檔以載入strcpy and strncpy的宣告 將字串y中的內容拷貝至字串x

  20. 將x當中的前14個字元拷貝到y；請注意，這個函式並不會自動補結束字元。將x當中的前14個字元拷貝到y；請注意，這個函式並不會自動補結束字元。 因此呼叫這個函式後一定要記得補結束字元。

  21. include<cstring>標頭檔以載入strcat and strncat的宣告 將s2串接到s1結尾 將s1中的前6個字元加到 s3的結尾，請注意此結果會自動補結束字元。

  22. 將s1加到s3的結尾

  23. 8.13.2 字串處理函式庫的字串操作函式 • 比較字串 • int strcmp(const char *s1,constchar *s2) • 回傳： • 0：代表兩字串相等 • 負值：代表s1 < s2。 • 正值：代表s1 > s2。 • int strncmp(constchar *s1, constchar *s2, size_t n ) • 比較兩字串前n個字元 • 如果其中一個已經比到結尾，就會提早結束比對。

  24. 列印s1與s2比較後的結果 列印s1與s3比較後的結果 列印s3與s1比較後的結果

  25. 執行結果

  26. Portability Tip 8.6 • 請勿直接比較字元的ASCII碼，例如： if ( rating == 65 ) 最好使用 if ( rating == 'A' ) • 因為不同作業平台上所採用的編碼方式不一，第二種寫法較能提升可攜性。

  27. 8.13.2 字串處理函式庫的字串操作函式 • 分割字串 • 將字串分隔成tokens • Tokens指的是由分界字元（delimiting characters，例如空白字元）隔開而成的字組/符記。 • 例： char *s1 = “ ”; char *s2 = “ \t\n”; • 範例： • “This is my string”裡有 4 個word tokens (如果以空白隔開的話)。

  28. 8.13.2 字串處理函式庫的字串操作函式 • 利用strtok函式分割字串 • char *strtok( char *s1, constchar *s2 ) • 需要重複的呼叫來擷取tokens • 第一次呼叫時需要兩個引數，第一個引數代表需要被擷取的字串，第二個則是包含分界字元的字串。 • 連續地呼叫來將token一一地擷取出來 • 第二次呼叫開始，第一個參數用NULL替代。 • 該函式會將下一次開頭的位址把指標用一個靜態變數（static variable）儲存起來。 • 回傳一個指標指向目前所讀取到的token。

  29. 必須include 標頭檔<cstring> 第一次呼叫strtok，回傳的指標指向第一個token的開頭 接下來連續呼叫strtok來讀取下一個token，第一個參數改用NULL代替。當strtok回傳NULL，就代表已經讀到字串結尾了。

  30. 執行結果

  31. 常見的程式設計錯誤8.22 • 要瞭解使用strtoken時，會修改到第一個參數所指向的內容，如果在呼叫完strtoken之後再繼續拿第一個參數所代表的字串來做運算，將有可能會發生錯誤。 • 如果日後需要使用該字串，建議在呼叫strtoken之前，先把原字串複製一份，再拿其負本來做strtoken。

  32. strlen()的使用範例 使用strlen來計算字串的長度。

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