陣列和字串

1. 介紹

從 JavaScript 陣列到 C 陣列

在 JavaScript 中，陣列是動態、靈活的資料結構，可以容納混合類型並自動調整大小。在 C 中，陣列是固定大小的連續記憶體區塊，需要顯式管理，但提供卓越的效能和記憶體效率。

C 陣列是形成更複雜資料結構基礎的基本建構塊。理解它們對於以下方面至關重要：

• 高效的記憶體使用
• 效能最佳化
• 建構自訂資料結構
• 系統程式設計

💡 核心概念: C 陣列只是連續的記憶體區塊。陣列名稱實際上是指向第一個元素的指標，這使得陣列和指標在 C 中密切相關。

2. 陣列基礎

2.1 陣列宣告和初始化

2.2 陣列和指標的關係

2.3 陣列邊界和安全

3. 多維陣列

3.1 二維陣列

3.2 高維陣列

4. 字串處理

4.1 C 字串 vs JavaScript 字串

4.2 字串函數和安全

4.3 字元陣列和字串字面量

5. 緩衝區溢出防護

5.1 理解緩衝區溢出

5.2 安全字串函數

6. 實踐範例

6.1 陣列處理函數

6.2 字串處理函數

7. 練習題

練習 1：陣列操作

建立一個 C 程式，要求：

1. 宣告一個包含 10 個整數的陣列
2. 用隨機數填充它
3. 尋找最大值、最小值和平均值
4. 按升序排序陣列
5. 搜尋特定值

練習 2：字串操作

編寫一個 C 程式，要求：

1. 從使用者獲取字串輸入
2. 從字串中刪除所有母音字母
3. 將結果轉換為大寫
4. 反轉字串
5. 計算子音字母的數量

練習 3：二維陣列處理

建立一個 C 程式，要求：

1. 建立一個 3x3 矩陣
2. 用數字填充它
3. 計算每行和每列的總和
4. 尋找矩陣中的最大值
5. 轉置矩陣

8. 總結

涵蓋的核心概念

• 陣列宣告: 固定大小的連續記憶體區塊
• 陣列-指標關係: 陣列衰減為指標
• 多維陣列: 二維和三維陣列處理
• 字串處理: 以 null 結尾的字元陣列
• 緩衝區安全: 防止緩衝區溢出攻擊
• 字串函數: 安全的字串操作

JavaScript vs C 差異

• 動態 vs 固定大小: JavaScript 陣列可增長/縮小，C 陣列固定
• 邊界檢查: JavaScript 有自動邊界檢查，C 需要手動檢查
• 字串處理: JavaScript 字串是物件，C 字串是字元陣列
• 記憶體管理: JavaScript 是自動的，C 需要顯式管理

最佳實踐

1. 始終檢查陣列邊界 在存取元素之前
2. 使用安全字串函數 防止緩衝區溢出
3. 正確初始化陣列 避免未定義行為
4. 驗證輸入 在處理字串之前
5. 使用 sizeof() 安全計算陣列大小
6. 正確處理 null 終止符 在字串中

下一步

在下一個模組中，我們將探索函數和堆疊管理，您將學習 C 中函數的工作原理、參數傳遞機制以及呼叫堆疊如何操作 - 這些概念對 JavaScript 開發者來說是隱藏的，但對理解 C 的記憶體模型至關重要。