C語言陣列複製完整指南｜memcpy、for迴圈、strcpy 差異與使用方法說明

1 1. 前言
2 2. 陣列的基本概念
3 3. 陣列的複製方法
4 4. 字串（char 陣列）的複製
5 5. 陣列複製時的注意事項
6 6. FAQ（常見問題）
7 7. 總結

1. 前言

C 語言中「陣列複製」的重要性

在使用 C 語言進行程式設計時，常會遇到想要 將陣列內容複製到另一個陣列的情況。例如，想要備份資料，或是為了暫時的處理而需要將值保留在其他變數中等。然而，與高階語言相比，C 語言在記憶體操作方面的支援較少，陣列的複製也不會自動執行，因此必須手動撰寫複製程式。更糟的是，如果方法寫錯，可能會導致「非預期的行為」或「記憶體破壞」等嚴重錯誤。因此，了解正確的複製方法，安全且有效率地操作陣列，是學習 C 語言時極為重要的技能之一。

對陣列複製感到困惑的人很多

實際上，以「C 語言陣列複製」為關鍵字搜尋的人相當多，足見需求之高。

memcpy 就能瞬間完成複製？
strcpy 有何不同？
for文 逐一複製較安全？
如何寫出使用指標的複製？

為了回答這些疑問，本文將清晰說明 C 語言中陣列複製的基礎到應用。

本文可學習的內容

閱讀此頁面，即可獲得以下知識。

C 語言中陣列的基本概念
陣列複製的多種方法，以及各自的優點與注意事項
字串（char 型陣列）複製時的技巧與陷阱
以 Q&A 形式說明常見疑問

即使是 C 語言初學者也能輕鬆理解，我們將附上範例程式碼細緻說明。從下一節開始，先來看看陣列的基礎吧。

2. 陣列的基本概念

什麼是陣列？

在 C 語言中，陣列（Array）是指 用於連續儲存相同資料型別的元素的變數。例如，為了儲存 5 人的分數，與其定義 5 個 int 型變數，不如使用一個陣列來統一處理。

int scores[5];

這樣定義的陣列，可以從第 0 個索引依序指定來存取。

scores[0] = 80;
scores[1] = 75;
scores[2] = 90;
scores[3] = 60;
scores[4] = 85;

此處將整數賦值給 scores[0] ～ scores[4] 這 5 個元素。請注意索引是從 0 開始。

陣列的初始化方法

陣列也可以在宣告時進行初始化。初始化是指 在建立陣列的同時賦值。

int scores[5] = {80, 75, 90, 60, 85};

這樣寫的話，陣列的每個元素會依序被賦值。另外，也可以省略陣列的大小。

int scores[] = {80, 75, 90, 60, 85};  // 元素數會自動判斷為 5

相反地，即使明確指定元素數，若值不足，剩餘的元素會自動以 0 初始化。

int scores[5] = {80, 75};  // scores[2]～scores[4] 會變成 0

了解陣列的記憶體結構

在 C 語言中，陣列的元素會在記憶體上連續配置。此特性使得可以使用 for 迴圈或指標來有效操作。例如以下程式碼，會依序顯示陣列的所有元素。

for (int i = 0; i < 5; i++) {
    printf("%d
", scores[i]);
}

這樣了解陣列的基本結構，對於後面提到的「複製處理」也有很大關係。

3. 陣列的複製方法

C 語言中，無法使用賦值運算子（=）一次性複製陣列。以下的程式碼會產生編譯錯誤。

int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int b[5];
b = a;  // 錯誤：陣列之間不可賦值

因此，要複製陣列，需要明確地逐一複製元素的方法或是使用標準函式庫函式的方法。此處介紹三種代表性的做法。

使用 for 迴圈的逐元素複製

最基本且安全的方法是，使用 for 迴圈 逐一複製元素的方法。

#include <stdio.h>

int main() {
    int src[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
    int dest[5];

    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        dest[i] = src[i];
    }

    // 顯示複製結果
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d ", dest[i]);
    }

    return 0;
}

此方法的優點是「容易掌握陣列大小，且易於控制」這點。安全性高，也推薦給初學者。

`memcpy` 函式的高速複製

如果想更有效率地複製陣列，可以使用包含於標準函式庫 <string.h> 的 memcpy 函式。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    int src[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int dest[5];

    memcpy(dest, src, sizeof(src));  // 複製 src 的位元組數

    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d ", dest[i]);
    }

    return 0;
}

`memcpy` 的使用要點：

第1引數：目的地指標
第2引數：來源指標
第3引數：要複製的位元組數（注意！不是元素數）

注意事項：

若來源與目的地的陣列大小不同，可能會導致緩衝區溢位，因此務必確認大小。
若記憶體重疊則不可使用（於下一節說明）。

`memmove` 的差異與使用時機

與 memcpy 類似的函式有memmove。兩者的差異在於「當來源與目的地重疊時的行為」。

memcpy：用於記憶體不重疊的情況。若重疊則行為未定義。
memmove：即使重疊也能安全複製。

使用範例：

char str[] = "ABCDE";

// 從第2個字元起，覆寫至第1個字元（有重疊）
memmove(str + 1, str, 4);
str[5] = ' ';  // null 終止

printf("%s
", str);  // 輸出：AABCD

使用時機的基本規則：

使用情況	建議函式
記憶體不重疊	`memcpy`
可能重疊	`memmove`

在陣列操作中通常使用 memcpy 已足夠，但在字串操作等需要移動陣列部分的情況下應使用 memmove。

4. 字串（char 陣列）的複製

在 C 語言中，字串被視為char型的陣列，需要注意它與數值陣列稍有不同。字串複製有專用的函式，memcpy 的二進位複製不同，「包含終止字元一起複製」的特點。

`strcpy`函式複製字串

C 語言的標準函式庫 <string.h> 中的 strcpy 函式，是一個會將字串複製至空字元（null 終止）為止的便利函式。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char src[] = "Hello, world!";
    char dest[50];

    strcpy(dest, src);

    printf("複製結果：%s
", dest);

    return 0;
}

此程式碼將 src 的字串（包含終止字元）複製到 dest。

注意事項：

dest的大小若太小會導致緩衝區溢位，因此需要確保足夠的大小。
被複製的字元數取決於src的長度。

`strncpy`安全複製

strcpy 的替代函式是strncpy。此函式的規格是「僅複製指定的字元數量」，因此安全性較高。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char src[] = "C language";
    char dest[10];

    strncpy(dest, src, sizeof(dest) - 1);  // 保留最後 1 位元
    dest[9] = ' ';  // 為了保險明確設定終止字元

    printf("複製結果：%s
", dest);

    return 0;
}

`strncpy`的特性：

僅複製指定長度的字元。
若來源較短，剩餘部分會以NULL填充（視環境而定）。
終止字元不一定會自動附加，需自行明確設定較安全。

處理日文（多位元組字串）時的注意事項

處理日文等多位元組字元（UTF-8、Shift-JIS 等）時，若使用 strcpy 或 strncpy 截斷中間的位元組，會導致字元亂碼或顯示錯誤。例如只複製「こんにちは」的 3 個位元組，會出現不完整的情況。此時需要考慮使用能以字元為單位處理的函式庫，或使用寬字元（wchar_t）。

字串複製的最佳實踐總結

函式名稱	特性	注意事項
`strcpy`	複製至終止字元	必須確認緩衝區大小
`strncpy`	可僅複製指定長度	終止字元可能不保證
`memcpy`	可複製任意位元組列	二進位複製。非字串用途
`strdup`	為複製的字串分配新記憶體（非標準）	使用後需`free`

5. 陣列複製時的注意事項

陣列的複製看似簡單的處理，但如果未正確處理，會產生重大錯誤或安全漏洞的風險。本節將說明在 C 語言中陣列複製時特別需要注意的要點。

注意緩衝區溢位

最常見的錯誤是，將資料寫入超過目標陣列大小的「緩衝區溢位」。

範例：危險的複製處理

char src[] = "This is a long string.";
char dest[10];

strcpy(dest, src);  // dest的大小被超過複製 → 可能導致記憶體破壞

此類程式碼會引發對不正確記憶體區域的存取，導致程式崩潰或成為漏洞的原因。

對策：

使用 strncpy 或 memcpy，務必限制大小。
不要忘記手動加入終止字元。
以常數或巨集管理陣列大小。

正確掌握複製目標的大小

使用 memcpy 或 memmove 複製時，需要以「位元組數」而非元素數指定。

安全的大小指定範例：

int src[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int dest[5];

memcpy(dest, src, sizeof(src));  // 指定 src 全體的位元組數

如是使用 sizeof(src)，即可自動取得陣列整體的大小（位元組數），因此安全。但在函式參數中接收陣列時，sizeof 不會如預期運作（因為陣列會退化為指標），需特別注意。

指標操作時的注意事項

在 C 語言中，陣列常被視為指標，錯誤的指標操作可能會破壞記憶體。

常見的錯誤範例：

int *src = NULL;
int dest[5];

memcpy(dest, src, sizeof(dest));  // 指定 NULL 指標為來源 → 程式崩潰

要點：

檢查指標是否指向有效位址，執行 NULL 檢查。
在記憶體配置（如 malloc）後進行複製時，確認配置大小與複製大小的一致性。

當來源與目的區域重疊時的對策

如前所述，memcpy 不支援重疊記憶體區域的複製。若要將陣列的一部份複製到其他位置，應使用 memmove，這是原則。

char buffer[100] = "example";

// 在自身內部移動部分字串
memmove(buffer + 2, buffer, 4);  // 安全的重疊複製

陣列大小的定義與管理

為了執行安全的複製處理，統一管理陣列大小是有效的。如下以巨集定義，可提升程式碼的可維護性與安全性。

#define ARRAY_SIZE 10

int arr1[ARRAY_SIZE];
int arr2[ARRAY_SIZE];

memcpy(arr2, arr1, sizeof(arr1));

安全陣列複製的總結

複製時需正確掌握大小（位元組數）。
選擇 strncpy、memmove 等安全函式。
始終確認來源與目的的大小一致性。
特別注意指標操作，執行 NULL 檢查與邊界檢查。

6. FAQ（常見問題）

C 語言中陣列的複製，從初學者到中級者常常疑惑的要點以 Q&A 形式說明。正確理解細微差異與規格，亦能預防錯誤與提升程式碼品質。

Q1. `memcpy` 與 `memmove` 的差異是什麼？

A. 當記憶體區域重疊時，操作的安全性不同。

比較項目	`memcpy`	`memmove`
對重疊的安全性	×（可能產生未定義行為）	◎（內部使用暫存緩衝區處理）
處理速度	高速（開銷少）	稍慢（有安全措施）
用途	陣列的完整複製等	同一陣列內的資料移動等

補足：如果確定不會重疊，使用 memcpy 即可，但若不確定，選擇 memmove 較安全。

Q2. `strcpy` 與 `strncpy` 的差異與使用方式是？

A. 因為在安全性與彈性之間有取捨，需要分別使用。

strcpy(dest, src) → 複製至 src 的終端（\\0）為止的全部。但若 dest 太小，會有緩衝區溢位的危險。
strncpy(dest, src, n) → 只會複製至指定的最大位元組數 n。安全性較高，但不一定會自動加上終止字元。

建議的使用方式：

如果確定大小足夠，則使用 strcpy
安全第一、處理不特定字串時，使用 strncpy 並手動加上終止字元

Q3. 傳遞陣列作為函式參數時有什麼注意事項？

A. 陣列會退化為指標，因而無法使用 sizeof 取得大小。

void copy_array(int arr[], int size) {
    printf("%zu
", sizeof(arr));  // ← 會是指標的大小（例如：8）
}

如此一來，無法取得陣列的實際大小，因此在傳遞給函式時，基本上需要同時傳遞大小作為參數。

void copy_array(int arr[], int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        // 處理內容
    }
}

Q4. 使用 `memcpy` 複製結構體陣列會有問題嗎？

A. 基本上是可行的對於「含有指標的結構體」需特別注意。 memcpy 以二進位單位的複製方式進行，若結構體中含有指標，則指標所指向的實際資料不會被複製。

例（淺層複製）：

typedef struct {
    char *name;
    int age;
} Person;

Person a[3];
Person b[3];

memcpy(b, a, sizeof(a));  // 只會複製指標本身（指向的資料會共享）

在此情況下，可能會發生資料的雙重釋放或不一致。對策是需要對指標部分分別使用 malloc + strcpy 等方式進行深層複製。

Q5. 想一次性複製陣列，但每次都寫 for 迴圈很麻煩。能否製作共用函式？

A. 可以，將其函式化可提升重用性，程式碼也會更簡潔。

void copy_int_array(int *dest, int *src, int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        dest[i] = src[i];
    }
}

如此一來，針對不同型別與用途事先製作通用的複製函式，即可提升開發效率與可讀性。

7. 總結

在本文中，我們對 C 語言中的「陣列複製」進行了從基礎到應用的系統性解說。最後，回顧重要要點，並針對實務活用進行總結。

陣列複製的基本是「安全性與目的的明確化」

在 C 語言中，無法直接以=來賦值陣列。因此，進行複製需要明確的處理。

for 迴圈：最基本且易於理解。需要明確指定陣列大小。
memcpy：可在二進位層面高速複製。需注意尺寸錯誤。
memmove：在來源與目的地重疊時使用。
strcpy / strncpy：用於字串（char 陣列）的函式。需考慮安全性而加以區分使用。

安全的複製離不開「尺寸管理」

陣列尺寸的溢位（超過複製）會成為程式崩潰或漏洞的原因。
利用 sizeof() 來掌握正確的位元組數是很重要的。
在函式中處理陣列時，需了解它會退化為指標，並且將尺寸也作為參數傳遞。

也要了解常見的陷阱

strncpy 雖然安全，但可能不會自動加上終止字元，因此請養成手動補上的習慣。
包含結構體指標的陣列，使用 memcpy 可能無法正確複製。
在處理多位元組字串（如日文等）時，亦需注意字元數與位元組數的差異。

為了在實務中活用

若在專案中頻繁發生陣列複製，建立專用的工具函式會很方便。
複製處理是易於測試的單元，因此建議透過單元測試等方式確認其安全性。

最後

C 語言因為是低階語言，即使是陣列的複製也相當深奧。然而，只要掌握本次介紹的基礎知識與技巧，就能在各種情境中靈活運用。請務必以本文為參考，掌握「正確且安全的複製處理」，製作更具可靠性的 C 語言程式。

1. 前言

C 語言中「陣列複製」的重要性

對陣列複製感到困惑的人很多

本文可學習的內容

2. 陣列的基本概念

什麼是陣列？

陣列的初始化方法

了解陣列的記憶體結構

3. 陣列的複製方法

使用 for 迴圈的逐元素複製

memcpy 函式的高速複製

memcpy 的使用要點：

注意事項：

memmove 的差異與使用時機

使用範例：

使用時機的基本規則：

4. 字串（char 陣列）的複製

strcpy函式複製字串

注意事項：

strncpy安全複製

strncpy的特性：

處理日文（多位元組字串）時的注意事項

字串複製的最佳實踐總結

5. 陣列複製時的注意事項

注意緩衝區溢位

範例：危險的複製處理

對策：

正確掌握複製目標的大小

安全的大小指定範例：

指標操作時的注意事項

常見的錯誤範例：

要點：

當來源與目的區域重疊時的對策

陣列大小的定義與管理

安全陣列複製的總結

6. FAQ（常見問題）

Q1. memcpy 與 memmove 的差異是什麼？

Q2. strcpy 與 strncpy 的差異與使用方式是？

Q3. 傳遞陣列作為函式參數時有什麼注意事項？

Q4. 使用 memcpy 複製結構體陣列會有問題嗎？

例（淺層複製）：

Q5. 想一次性複製陣列，但每次都寫 for 迴圈很麻煩。能否製作共用函式？

7. 總結

陣列複製的基本是「安全性與目的的明確化」

安全的複製離不開「尺寸管理」

也要了解常見的陷阱

為了在實務中活用

最後

徹底解析C語言指標！讓初學者也能了解的優點、用法與注意事項

C語言截斷完整指南｜cast、floor函式與整數除法差異與使用時機

`memcpy` 函式的高速複製

`memcpy` 的使用要點：

`memmove` 的差異與使用時機

`strcpy`函式複製字串

`strncpy`安全複製

`strncpy`的特性：

Q1. `memcpy` 與 `memmove` 的差異是什麼？

Q2. `strcpy` 與 `strncpy` 的差異與使用方式是？

Q4. 使用 `memcpy` 複製結構體陣列會有問題嗎？