《C和指針》第一章實戰：列篩選重組工具完整實現與指針算術詳解

程序功能

從標準輸入讀取列範圍對（如0 3 10 12 -1表示保留第0-3列和第10-12列），隨後逐行讀取文本，輸出原始行與篩選重組後的行。展示指針、數組、字符串處理、標準I/O的綜合應用。

核心數據結構

#define MAX_COLS 20      // 最大列對數
#define MAX_INPUT 1000   // 最大行長

int columns[MAX_COLS];   // 存儲列範圍端點：start0, end0, start1, end1...
char input[MAX_INPUT];   // 輸入緩衝區
char output[MAX_INPUT];  // 輸出緩衝區

關鍵函數解析

1. 讀取列範圍 read_column_numbers

int read_column_numbers(int cols[], int max) {
    int num = 0, ch;
    while (num < max && scanf("%d", &cols[num]) == 1 && cols[num] >= 0)
        num++;
    if (num % 2 != 0) {  // 必須成對
        puts("Last column number is not paired.");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    while ((ch = getchar()) != EOF && ch != '\n'); // 清除行尾
    return num;
}

指針洞察：cols退化為指針，&cols[num]等價cols+num，演示數組參數實為指針。

2. 重組邏輯 rearrange

void rearrange(char *output, const char *input, int n_cols, const int cols[]) {
    int len = strlen(input);
    int out_col = 0;

    for (int col = 0; col < n_cols; col += 2) {
        int nchars = cols[col+1] - cols[col] + 1;  // 列寬

        if (cols[col] >= len || out_col == MAX_INPUT - 1) break; // 越界保護

        if (out_col + nchars > MAX_INPUT - 1)  // 截斷保護
            nchars = MAX_INPUT - out_col - 1;

        strncpy(output + out_col, input + cols[col], nchars); // 指針算術核心
        out_col += nchars;
    }
    output[out_col] = '\0'; // 手動終止
}

指針算術深度剖析

主流程 main

int main(void) {
    int n_cols = read_column_numbers(columns, MAX_COLS);
    while (gets(input) != NULL) {  // 注：gets不安全，教學代碼
        printf("Original input : %s\n", input);
        rearrange(output, input, n_cols, columns);
        printf("Rearranged line: %s\n", output);
    }
    return EXIT_SUCCESS;
}

現代化改造建議

1. 替換gets → fgets(input, MAX_INPUT, stdin)，移除尾部換行符
2. 增加errno檢查與錯誤信息輸出到stderr
3. 支持UTF-8多字節字符：改用mbrlen計算字符寬度
4. 動態分配緩衝區支援任意長行
5. 單元測試覆蓋：空輸入、列越界、重疊範圍、空行

教學價值總結

該程序以80行代碼完整演示：

• 指針與數組的等價互換
• 指針算術在字符串切片中的核心作用
• 緩衝區邊界檢查的防禦性編程
• 函數分解與單一職責原則
• C標準庫string.h/stdio.h核心函數協作

是掌握C指針精髓的經典入門案例。

1. 上一篇文章： C語言void關鍵字全景解析：空類型、通用指針與函數接口規範
2. 下一篇文章： 二叉樹核心操作全實現：構建、三序遍歷、葉子統計與節點計數

關於C

數據結構基石：二叉樹核心概念、存儲結構與遞歸遍歷全解析

二叉樹定義與術語 節點：數據元素 + 左/右子樹指針。 根

C語言密碼加解密實戰：配置文件敏感信息保護方案

背景痛點 軟件項目中常需存儲數據庫密碼、FTP 憑證等敏感信

C 語言非局部跳轉：setjmp/longjmp 原理、用法與異常處理模式

背景：goto 的局限與解決方案 C 的 goto 僅能在函

POJ 2488 騎士周遊：字典序最小的漢密爾頓路徑完整解析

問題描述 在 p×q 棋盤（1 ≤ p×q ≤ 26）上，騎