C 語言指標實作字串反轉：兩種經典演算法完整解析

題目需求

1. 鍵盤輸入任意字串並輸出
2. 將字串逆序儲存後再次輸出
3. 要求使用字元指標完成

解法一：雙指標頭尾對拷

#include 
#include 

int main() {
    char a[20] = {0}, b[20] = {0};
    char *p1, *p2;

    printf("任意輸入一個字串: ");
    gets(a); // 注意：gets 不安全，教學用

    p1 = a;                    // 指向來源字串開頭
    p2 = b + strlen(a) - 1;    // 指向目標緩衝區末尾

    for (; *p1 != '\0'; p1++, p2--) {
        *p2 = *p1;             // 逆序拷貝
    }
    *p2 = '\0';                // 補上結束符

    printf("string a is: %s\n", a);
    printf("string b is: %s\n", b);
    return 0;
}

關鍵點

• p2 初始化為 b + len - 1，指向最後一個有效字元位置
• 迴圈條件 *p1 != '\0' 處理可變長度字串
• 迴圈結束後 *p2 = '\0' 確保目標字串正確結束
• 使用獨立緩衝區 b，避免原地修改干擾

解法二：原地反轉

#include 
#include 

#define MAXN 1000

void reverse(char *str) {
    char *p = str + strlen(str) - 1; // 指向最後一個字元
    char temp;

    while (str < p) {                // 雙指標向中間逼近
        temp = *str;
        *str = *p;
        *p = temp;
        str++;
        p--;
    }
}

int main() {
    char buf[MAXN];
    printf("輸入字串: ");
    fgets(buf, MAXN, stdin); // 較安全
    buf[strcspn(buf, "\n")] = '\0'; // 移除換行

    printf("原始: %s\n", buf);
    reverse(buf);
    printf("反轉: %s\n", buf);
    return 0;
}

原地反轉優勢

1. 空間複雜度 O(1)：無需額外緩衝區
2. 雙指標交換：str 從頭、p 從尾，相遇即完成
3. 適用任意長度：受限於緩衝區大小 MAXN

兩種解法比較

安全性補充

• 避免使用 gets()：無緩衝區長度檢查，極易緩衝區溢位
• 推薦 fgets(buf, sizeof(buf), stdin) + 移除換行符
• 生產環境應檢查輸入長度、處理空字串邊界情況

指標操作核心技巧總結

1. 指標運算：p + n 移動 n 個元素位置
2. 解參考賦值：*dst = *src 逐字元拷貝
3. 雙指標技巧：頭尾、快慢、前後雙指標解決大量陣列/字串問題
4. 邊界處理：\0 判斷、指標比較 str < p

結語

字串反轉是指標操作的經典入門練習。掌握 雙緩衝區逆序拷貝 與 原地雙指標交換 兩種核心模式，並養成 fgets 替代 gets 的安全習慣，即能靈活應對各類字串操作面試題與實務需求。