第5章、陣列和指標

授課教師：陳慶瀚

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5.3 陣列初值化

C/C++語言允許程式設計者在宣告陣列的同時，就指定陣列元素的初始值。這種方式稱為陣列的初值化。陣列初值化的語法與一般變數相同，都是在變數名稱之後直接以assignment運算子=指定其值，唯一差別的是：陣列的元素是多個而不是單一值，所以我們使用大括號{}如下所示：

資料型別  陣列名稱[size1]. . .[sizeN] = { 陣列值 };  

陣列值是一系列資料型別相同且以逗號分隔的串列值。第一個值將會被放置於陣列的第一個位址，第二個放置於陣列的第二個位址，依此類推。在下列的例子中，一個有10個元素的陣列初始值可以安排如下：

int x[10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};

這表示我們將1指定給x[0]，2指定給x[1]，...，最後將10指定給x[9]。

如果陣列的資料型別是char，字元陣列的初值化應該如下：

char array_name[7] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o'};

但可以簡化為字串的形式來作陣列的初值化：

char array_name[7] = "Hello!";

又如果想把檔案名稱當作一個陣列變數值，則我們可以寫：

char str[10] = "score.txt";

甚至可以加上路徑：

char str[18] = "c:/work/score.txt";

這與下面初始化的功能是一樣的：

char str[18] = {'c', ':', '/', 'w', 'o', 'r','k', '/', 's', 'c', 'o','r','e','.','t','x','t'};

因為字串的結尾必須包含一個空字元'\0'，你必須確定陣列宣告的長度足夠包含空字元。這也是為什麼字串長度"c:/work/score.txt "，但是陣列長度卻有18個字元空間。當宣告字串常數時，編譯器將會在字串結尾處自動加上空字元。

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//                  範例程式5-6

//                  輸入檔案名稱

//                  陳慶瀚，2001

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#include <iostream.h>

void main()

{

   char filename[8];

   cout<<"輸入檔案名稱 :";

   cin>>filename;

   cout<<"你輸入的檔名是 :"<<filename<<endl;

   cout<<"長度是 :"<<sizeof(filename)<<endl;

}

多維陣列的初值化方式與單一維度一樣。舉例來說，一個10(row) * 2(column)的二維陣列mat，指定其初始值第一縱行從數字1到10，第二縱行事對應的平方值。

int mat[10][2] =

{

  1, 1,

  2, 4,

  3, 9,

  4, 16,

  5, 25,

  6, 36,

  7, 49,

  8, 64,

  9, 81,

  10, 100

};    

在二維陣列的初值化中，需要特別留意初值的排列順序，因為二維的資料要排成一維的串列，其順序要依循先變化column，再變化row的順序。另外一種更清晰表達的二維陣列的初值化方式是把單一維度(如row)的陣列值視為子集合(subset)，另行加上一組{}來設定子集合的初始值。例如上述例子也可以寫成：

int mat[10][2] =

{

 {1, 1},

   {2, 4},

   {3, 9},

   {4, 16},

   {5, 25},

   {6, 36},

   {7, 49},

   {8, 64},

   {9, 81},

   {10, 100}

};    

當你使用子集合時，如果你沒有提供足夠的初始值給每一個陣列空間，那麼空缺的元素將會被自動填入0。

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//                  範例程式5-7

//             求一個矩陣的轉置(transpose)矩陣

//                  陳慶瀚，2001

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#include <iostream.h>

void main()

{

   int mat[3][3]=

   {

      {1,2,3},

      {4,5,6},

      {7,8,9}

   };

   int rlt[3][3];

   int x,y;

   cout<<"Original :\n";

   for(y=0;y<3;y++)

   {

     for(x=0;x<3;x++)

     {

        cout<<mat[y][x]<<"\t";

     }

     cout<<endl;

   }

   for(y=0;y<3;y++)

   {

      for(x=0;x<3;x++)

      {

         rlt[y][x]=mat[x][y];  //行和列互換，存入一個新陣列

      }

   }

   cout<<"Transpose :\n";

   for(y=0;y<3;y++)

   {

     for(x=0;x<3;x++)

     {

        cout<<rlt[y][x]<<"\t";

     }

     cout<<endl;

   }

}

你應該得到這樣的結果：

Original :

1       2       3

4       5       6

7       8       9

Transpose :

1       4       7

2       5       8

3       6       9

課堂練習5-6：

請以上述陣列mat[10][2]寫一個程式，只填入前五列初值，再以雙重迴圈輸出完整的陣列值，觀察後五列陣列值是否為0。

未定陣列大小初始化

假定你想使用一個字串的陣列去初始化一組錯誤訊息，如下所示：

char e1[12] = "Read error\n";

char e2[13] = "Write error\n";

char e3[18] = "Cannot open file\n";   

或者

char e4[14] = "分母為零錯誤\n";

char e5[14] = "非正整數錯誤\n";

char e6[18] = "超出陣列大小錯誤\n";   

細心的讀者可能注意到，中文訊息所使用的陣列大小似乎與它的字數不一致，這是因為每一個中文字佔用兩個ASCII字元。

在上述例子，我們必須自行計算每一個訊息的字元數目，再決定陣列的大小，這個程序相當麻煩，而且很容易算錯。幸運的，C/C++語法提供一個機制可以讓編譯器自動決定陣列長度。如果在陣列初始化宣告時並沒有指定陣列的大小，C/C++在編譯時將會自動配置一個適足以容納所有初始化資料的空間。這樣的陣列稱為未定大小陣列。使用這種方式來宣告並初始化資料，前述的錯誤訊息宣告變成

char e1[] = "Read error\n";

char e4[] = "分母為零錯誤\n";

或

char *e1 = "Read error\n";

char *e4 = "分母為零錯誤\n";

第二種寫法其實就是指標，本章的後半部將討論這個主題。

在程式中，我們可能想知道這些未定大小的陣列究竟長度為何，使用sizeof()函式九可以傳出陣列的大小，例如

char e4[] = "分母為零錯誤\n";

int length = sizeof(e4);

或者直接輸出到螢幕

cout<<e4<<" 長度為 : "<<sizeof(e4);  

未定陣列大小初始化並不只限於一維陣列，但在多維陣列的情況仍有不同。以二維陣列來說，我們可以保留row的大小是未定的，但必須固定column的大小。對於更高維的情形也是如此， 必須固定column的大小，其他維度則允許編譯時決定其大小。舉例來說，如下宣告sqrs為一個未定大小的二維陣列：

int sqrs[][2] =

{

 {1, 1},

 {2, 4},

 {3, 9},

 {4, 16},

 {5, 25},

 {6, 36},

 {7, 49},

 {8, 64},

 {9, 81},

 {10, 100}

};  

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//                  範例程式5-8

//             使用未定大小的二維陣列初始化

//                  陳慶瀚，2001

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#include <iostream.h>

void main()

{

   char msg[][80]=

   {

      {"無感地震─地震儀有記錄，人體無感覺。"},

      {"微震─人靜止時或對地震敏感者可感到。"},

      {"輕震─門窗搖動，一般人均可感到。"},

      {"弱震─房屋搖動，門窗格格作響，懸物搖擺，盛水動盪。"},

      {"中震─房屋搖動甚裂，不穩物傾倒，盛水容器八分滿者濺出。"},

      {"強震─牆壁龜裂，牌坊煙囪傾倒。"},

      {"烈震─房屋傾倒、山崩、地裂、地層斷陷。"}

   };

   int degree;

   cout<<"請輸入地震強度(0-7)：";

   cin>>degree;

   cout<<msg[degree];

}

課堂練習TD5-7：

重寫九九乘法表的程式，把結果放在一個二維陣列中並輸出。

計算機概論：C/C++程式設計

義守大學電機系 陳慶瀚 
2001.11.12