110年普考程式設計概要
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四、程式語言 C 可使用不同資料型別的變數存取資料與傳遞函式的參數。 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> void myFunction(int *a, int b, int *c, char *d) { c[1] = *a+b; d[*c] = d[2]; b = 17; int *r = c+1; c = a; *c = *a+1; printf("during:%s %d %d %d %d\n", &d[1], *a, b, *c, *r); } int main( ) { char animal[7] = "cat"; int x = strlen(animal); int z[3] = {1, 3, 5}; int * y = (int *)malloc(sizeof(int)*3); int *p = &x; int *q = &z[1]; q[1] = *p+10; printf("before:%s %d %d %d %d\n", animal, *z, z[1], z[2], x); myFunction(p, x, q, animal); printf("after:%s %d %d %d %d\n", animal, z[0], z[1], z[2], x); return 0; } (一)請說明上述程式執行的結果。（15分） (二)請說明比較 C 程式宣告一個陣列時，如上述程式變數 y、z，使用一般陣列變數與指標變數的異同。（5分） (三)請說明比較 C 程式語言中，函式參數傳遞方法，傳值呼叫 (call by value)與傳址呼叫 (call by address) 異同。（5分） |
答：
(一)
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#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> void myFunction(int *a, int b, int *c, char *d) { c[1] = *a+b; d[*c] = d[2]; b = 17; int *r = c+1; c = a; *c = *a+1; printf("during:%s %d %d %d %d\n", &d[1], *a, b, *c, *r); } int main( ) { char animal[7] = "cat"; int x = strlen(animal); int z[3] = {1, 3, 5}; int * y = (int *)malloc(sizeof(int)*3); int *p = &x; int *q = &z[1]; q[1] = *p+10; printf("before:%s %d %d %d %d\n", animal, *z, z[1], z[2], x); myFunction(p, x, q, animal); printf("after:%s %d %d %d %d\n", animal, z[0], z[1], z[2], x); return 0; } |
執行結果：
before:cat 1 3 13 3
during:att 4 17 4 6
after:catt 1 3 6 4
說明：
animal陣列：
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0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
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c |
a |
t |
'\0' |
'\0' |
'\0' |
'\0' |
x變數：
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3 |
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p↑ |
z陣列：
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0 |
1 |
2 |
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1 |
3 |
5→13 |
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|
q↑ |
q(1)↑ |
呼叫myFunction：
x變數：
x = b
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3→17→4 |
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p↑, a↑ |
z陣列：
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0 |
1 |
2 |
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1 |
3→4 |
5→13→6 |
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q↑, c↑, a↑ |
q(1)↑, c(1)↑, r↑ |
animal陣列：
animal = d
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0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
c |
a |
t |
'\0'→t |
'\0' |
'\0' |
'\0' |
(二)
以下是對於在 C 語言中宣告一個陣列時，使用一般陣列變數 (如 z) 與使用指標變數 (如 y) 的異同點的說明：
1.記憶體配置：
(1)一般陣列變數：
當宣告一個陣列，記憶體會在堆疊 (stack) 上為其保留空間。這個空間的大小是固定的，而且在編譯時期就已經確定。
(2)指標變數：
當使用 malloc 或 calloc 函數為指標變數分配空間時，該空間是在堆積(heap) 上配置的。這意味著，可以在執行時動態地為它分配記憶體，而且大小是靈活的。
2.生命週期和可用性：
(1)一般陣列變數：
當變數的領域結束時，陣列所占用的記憶體將自動釋放。不能手動釋放其記憶體。
(2)指標變數：
配置在堆積上的記憶體需要手動釋放。當不再需要該記憶體時，應該使用 free 函數將其釋放，以防止記憶體洩漏。
3.靈活性：
(1)一般陣列變數：其大小是固定的，一旦宣告就不能改變。
(2)指標變數：
由於記憶體是動態分配的，可以在任何時候更改其大小 (如使用 realloc 函數)。
4.操作：
(1)可以使用相同的方式存取和操作陣列和指標變數指向的元素 (如使用下標操作)。
(2)指標提供了更多的低級操作和技巧，例如指標算術。
5.效能和安全性：
(1)因為一般陣列的大小在編譯時就已經確定，因此它可能比動態分配的記憶體更有效率。
(2)不適當的動態記憶體管理可能導致錯誤，例如記憶體洩漏或釋放後再使用，這在一般陣列中不會發生。
總之，一般陣列和指標陣列各有其用途和優勢。選擇哪一種取決於特定的需求和應用情境。
(三)
1.傳值呼叫(call by value)：
(1)只提供 in mode 參數。
(2)當主程式呼叫副程式時，系統先為副程式的形式參數配置所需的記憶體，然 後將主程式的實際參數 (actual parameter) 值傳給副程式的型式參數 (formal parameter) 值。
2.傳址呼叫(call by address)：
(1)提供 in out mode 參數。
(2)當主程式呼叫副程式時，將主程式的實際參數位址傳給副程式的型式參數。
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