1. 前言
在 C 語言中將陣列作為參數傳遞的原因
在使用 C 語言編寫程式時，經常會需要在其他函式中使用陣列。例如，對資料集進行批次處理、大量資料的搜尋或排序等操作，若將陣列交由其他函式處理，能提高程式碼的重複利用率。
透過將陣列作為參數傳遞，可以讓程式碼模組化，將特定功能分離至各自的函式。這樣不僅能讓每個函式獨立進行測試與除錯，還能在多位開發者同時協作時提升效率。
本文將以淺顯易懂的方式，為初學者解說在 C 語言中如何將陣列作為參數傳遞及其注意事項。內容涵蓋從一維陣列到多維陣列，並結合實際程式碼範例，提供可實踐的知識。
目標讀者
本文的目標對象包括剛開始學習 C 語言的初學者，以及已掌握基礎用法的中階開發者。透過本文，不僅能學到陣列與函式的基礎知識，還能深入了解陣列的記憶體管理與指標使用，進而更有效率地構建程式。
2. 陣列與指標的基礎知識
陣列名稱與指標的關係
在 C 語言中，陣列是一段連續的記憶體區域，而陣列名稱本身具有指向該陣列起始位址的特殊角色。例如，宣告 int array[5]; 時，array 代表陣列起始位址（&array[0]）。因此，在將陣列傳遞給函式時，只需直接使用陣列名稱，即可將整個陣列的起始位址傳遞過去。
理解這個關係非常重要，因為在 C 語言中，陣列名稱與指標有著密切的關聯，尤其是在理解指標運算時更是不可或缺。
陣列名稱與指標的差異
雖然陣列與指標有共通之處，但也存在幾個重要差異。例如，陣列的大小是固定的，而指標的大小可變，並且可以指向其他記憶體區域。此外，陣列在記憶體中是連續配置的，但指標不一定指向連續的記憶體空間。
以下的程式碼範例可以幫助更清楚地理解陣列與指標的關係：
#include <stdio.h>
void printArray(int *arr, int size) {
for (int i = 0; i < size; i++) {
printf("%d ", arr[i]);
}
}
int main() {
int array[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
printArray(array, 5); // 傳遞陣列起始位址
return 0;
}在這段程式中，printArray 函式接收陣列的起始位址，並依序輸出陣列的每個元素。
3. 將一維陣列作為函式參數傳遞的方法
傳遞陣列起始位址的基本步驟
在 C 語言中，將陣列的起始位址傳給函式，就能在函式內操作陣列元素。這並不是將整個陣列複製傳遞，而只是傳遞記憶體的起始位址，因此效率高且記憶體消耗少。
#include <stdio.h>
void modifyArray(int *arr, int size) {
for (int i = 0; i < size; i++) {
arr[i] *= 2; // 將陣列元素乘以 2
}
}
int main() {
int array[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
modifyArray(array, 5);
for (int i = 0; i < 5; i++) {
printf("%d ", array[i]);
}
return 0;
}在這段程式中，modifyArray 函式會將陣列元素乘以 2。由於傳遞的是 array 的起始位址，因此函式內可直接修改原陣列的內容。
傳遞陣列元素數量的方法
將陣列傳遞給函式時，必須同時傳遞陣列的大小。C 語言中沒有直接取得陣列長度的方法，因此必須由程式設計師手動傳遞。在上述範例中，size 參數就是用來在函式內取得陣列長度的。
4. 將多維陣列作為函式參數傳遞的方法
傳遞二維陣列時的注意事項
在將多維陣列傳遞給函式時，C 語言允許省略列數，但不能省略欄數。因此，在將二維陣列作為函式參數時，必須指定欄數。
#include <stdio.h>
void print2DArray(int arr[][3], int rows) {
for (int i = 0; i < rows; i++) {
for (int j = 0; j < 3; j++) {
printf("%d ", arr[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
int main() {
int array[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
print2DArray(array, 2);
return 0;
}在這裡，二維陣列的欄數 3 已在函式參數中明確指定。這樣可以確保函式正確存取陣列的每個元素。
可變長陣列的運用（C99 之後）
自 C99 起，引入了可變長陣列（VLA），允許在函式參數中靈活指定陣列的大小。
#include <stdio.h>
void printFlexibleArray(int rows, int cols, int arr[rows][cols]) {
for (int i = 0; i < rows; i++) {
for (int j = 0; j < cols; j++) {
printf("%d ", arr[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
int main() {
int array[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
printFlexibleArray(2, 3, array);
return 0;
}使用可變長陣列可以靈活變更列數與欄數，使在函式內處理多維陣列更加方便。
5. 將陣列作為參數傳遞時的注意事項
陣列大小管理的重要性
將陣列傳給函式時，如果大小指定錯誤，可能會造成記憶體浪費或緩衝區溢位。因此，必須謹慎管理陣列大小，並在迴圈條件中確保不超過陣列界限。
動態陣列與記憶體管理
當需要動態配置記憶體時，可使用 malloc 或 free 在堆積（heap）區域分配與釋放記憶體。在函式中處理動態陣列時，必須避免遺漏釋放記憶體以防止記憶體洩漏。
函式內對陣列的修改與副作用
將陣列作為參數傳遞時，函式內的修改會影響到函式外的原始陣列。如果不希望產生外部影響，可以先建立陣列副本再進行操作，或設計成不會改變外部資料。
6. 常見問題 (FAQ)
如何取得陣列大小？
在 C 語言中，無法在函式內直接取得陣列大小，因此必須將陣列大小作為參數傳入。例如：void myFunction(int *arr, int size) 是常見的用法。
在定義陣列的地方（如 main 函式內），可以用 sizeof(array) / sizeof(array[0]) 來計算陣列大小。以下為範例：
#include <stdio.h>
void printArray(int *arr, int size) {
for (int i = 0; i < size; i++) {
printf("%d ", arr[i]);
}
}
int main() {
int array[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int size = sizeof(array) / sizeof(array[0]); // 計算陣列大小
printArray(array, size);
return 0;
}在這段程式中，sizeof(array) / sizeof(array[0]) 計算出元素數量，並將其作為參數傳入函式。
關於動態陣列的疑問
動態陣列適用於需要節省記憶體或事先不確定大小的情況。建立動態陣列時，可用 malloc 或 calloc 分配堆積記憶體，並在使用結束後用 free 釋放。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void fillArray(int *arr, int size) {
for (int i = 0; i < size; i++) {
arr[i] = i * 2; // 將值賦給每個元素
}
}
int main() {
int size = 5;
int *array = (int *)malloc(size * sizeof(int)); // 動態配置記憶體
if (array == NULL) {
printf("記憶體配置失敗。\n");
return 1;
}
fillArray(array, size);
for (int i = 0; i < size; i++) {
printf("%d ", array[i]);
}
free(array); // 釋放記憶體
return 0;
}在此範例中，使用 malloc 配置記憶體，並在函式中操作陣列內容，最後用 free 釋放，避免記憶體洩漏。
應該使用陣列還是指標？
陣列與指標密切相關，但應依使用目的來選擇。若資料是固定長度且大小已知，適合使用陣列；若需要動態記憶體操作或處理可變長資料，則適合用指標。
在處理大型資料結構或可變長資料時，使用指標動態管理記憶體會更有效率。同時，指標在記憶體操作上比陣列更具彈性，因此要發揮 C 語言特性，理解指標是不可或缺的。
7. 總結
將陣列作為參數傳遞時的重點回顧
本文介紹了在 C 語言中，如何將陣列作為函式參數傳遞，涵蓋從一維到多維陣列的基礎知識與實作範例。將陣列作為參數傳遞能讓程式碼模組化並提升重複利用率，但在處理多維或動態陣列時，需對指標與記憶體管理有充分理解。
正確管理陣列大小，以及在使用動態記憶體時務必釋放資源，是確保程式品質與效能的關鍵。掌握這些原則，可以讓 C 語言程式更加穩定且高效。
