C 語言實作定長字串陣列：新增、刪除、查詢完整教學

編輯：關於C語言

問題背景

在嵌入式系統或受限環境中，動態記憶體分配（malloc/free）可能不可用或不穩定。使用固定大小陣列 + 標誌位陣列模擬字串池，是一種輕量、確定性的替代方案。本文實作每條字串固定 9 字元（+1 結束符），支援新增、刪除、查詢操作。

資料結構設計

#define CSTRSPACE 10000          // 字串儲存區總大小（字節）
#define NFLAGLEN  (CSTRSPACE/10) // 標誌位陣列長度（每條佔 10 字節：9字元+\\0）

char cStr[CSTRSPACE] = {0};  // 字串內容連續儲存
int  nFlag[NFLAGLEN] = {0};  // 0=空閒, 1=佔用

第 i 條字串儲存於 cStr + i*10，對應標誌 nFlag[i]。

核心功能實作

1. 新增字串 `addString()`

void addString(char *pcStr, int *pnFlag) {
    printf("please input a string:\n");
    for (int i = 0; i < NFLAGLEN; i++) {
        if (pnFlag[i] == 0) {  // 找到空閒槽
            scanf("%9s", pcStr + i * 10);  // 限寬讀取，防溢出
            fflush(stdin);                 // 清除輸入緩衝（Windows）
            pnFlag[i] = 1;                 // 標記佔用
            printf("add succeed!\n\n");
            return;
        }
    }
    printf("No Space!\n");  // 滿了
}

2. 查詢所有有效字串 `searchString()`

void searchString(char *pcStr, int *pnFlag) {
    printf("\n");
    for (int i = 0; i < NFLAGLEN; i++) {
        if (pnFlag[i] == 1)  // 僅顯示有效
            printf("%d:\t%s\n", i, pcStr + i * 10);
    }
    printf("\n");
}

3. 刪除字串 `delString()`

void delString(char *pcStr, int *pnFlag) {
    searchString(pcStr, pnFlag);  // 先列出供用戶選擇
    printf("please input a number:\n");
    int idx; scanf("%d", &idx);
    if (idx >= 0 && idx < NFLAGLEN) {
        pnFlag[idx] = 0;  // 僅清標誌，內容保留（可選擇性清零）
        printf("delete succeed!\n");
    }
}

主程式選單迴圈

int main() {
    char cStr[CSTRSPACE] = {0};
    int nFlag[NFLAGLEN] = {0};
    int choice;
    while (1) {
        printf("1. Add string\t2. Delete string\n");
        printf("3. Search string\t0. Exit\n");
        printf("please input a number:\n");
        scanf("%d", &choice);
        if (choice == 0) break;
        switch (choice) {
            case 1: addString(cStr, nFlag); break;
            case 2: delString(cStr, nFlag); break;
            case 3: searchString(cStr, nFlag); break;
            default: printf("Wrong choose!\n\n");
        }
    }
    return 0;
}

關鍵設計考量

議題	本方案處理	延伸思考
定長限制	`%9s` 截斷超長輸入	改用動態分配（鏈結串列/向量）支援變長
刪除後空洞	標誌歸零即可復用，無需移動	類似磁碟「標記刪除」，後續可實作「整理碎片」
查詢效率	O(N) 掃描，N=1000 尚可接受	大量資料可建立索引（雜湊/Trie）
執行緒安全	無鎖設計，單執行緒適用	多執行緒需加互斥鎖或使用無鎖資料結構