CS-第 4 週

像素

像素是構成影像的最小彩色點。
如果我們將影像想像為由零和一組成，則零代表黑色，而一代表白色：

RGB （紅、綠、藍） 是代表每種顏色數量的數字。在 Adobe Photoshop 中，我們看到以下設定：

我們可以在上圖中看到所選數量的紅色、綠色和藍色如何改變顏色。我們也可以在該影像中看到，顏色不僅由三個值表示，而是由特殊數字和符號組成的值表示。例如，值 255 表示為 FF。

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十六進位

十六進位數字系統是一種只用 16 個字元書寫數字的數字系統。它們如下：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F

在十六進位數字系統中，每列代表 16 個等級。
0 – 00 為
1 – 01 為
9 – 作為 09
10 – 作為 0A
15 – 作為 0F
16 – 10 為
255 表示為 FF，因為 16 x 15（或 F）等於 240 加 15 等於 255。這是可以用十六進位表示的最大兩位數。

十六進位數字系統允許以更短的形式表達資料。因此，方便更緊湊地表達訊息。

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記憶

如果我們使用十六進位數字系統對記憶體區塊進行編號，我們可以將它們想像如下：

很難確定圖中的區塊 10 代表的是記憶體位置還是值 10。因此，所有的十六進位數通常都用前綴 0x 來表示：

我們將值 50 賦給整數變數 n：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int n = 50;
    printf("%i\n", n);
}
</stdio.h>

程式如何將該值儲存在記憶體中可以如下所示：

C 語言有以下記憶體操作運算子：

• & – 給出記憶體中位數的位址。
• * – 告訴編譯器轉到記憶體位置。

如果我們想知道第n個學習器的記憶體位址，我們可以將上面的程式碼更改如下：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F

%p – 讓您查看記憶體位置的位址。當我們運行程式碼時， &n 會傳回變數 n 在記憶體中以 0x 開頭的位址。

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指針

指標是一個變量，儲存該值在電腦記憶體中的位址。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int n = 50;
    printf("%i\n", n);
}
</stdio.h>

其中 p 是一個指針，包含整數 n 的位址。

指標通常儲存為 8 位元組值。 p 儲存的是上圖值 50 的位址。
我們可以將指標視為從記憶體中的一個位置指向另一個位置的箭頭：

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細繩

String 只是一個字元陣列。例如，字串 s = "HI!" 在電腦記憶體中可以表示為：

名為

s 的指標告訴編譯器給定值的第一個位元組位於何處：

我們可以建立一個

字串變量，如下所示：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int n = 50;
    printf("%p\n", &n);
}
</stdio.h>

上面的程式碼列印從位置 s 開始的字元陣列。

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字串比較

我們將

字串資料型別的變數值互相比較：

int n = 50;
int *p = &n;

在上面的程式碼中，我們為變數 s 和 t 賦予相同的“Hi！”即使我們給出值“不同”，結果畫面上也會顯示訊息。
為了找出發生這種情況的原因，我們可以為變數 s 和 t 賦予相同的值，並在電腦記憶體中表示它們，如下所示：

所以上面的程式碼其實是在嘗試比較變數 s 和 t 的記憶體位置，而不是它們的值。

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複印

給以下程式碼：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    char *s = "HI!";
    printf("%s\n", s);
}
</stdio.h>

在

string t = s中，s的位址被複製到t。這不會產生我們想要的結果，因為該值未被複製 - 僅複製其地址。

s 和 t 指向相同的記憶體區塊。我們無法將其值從 s 複製到 t，而是它們變成了指向單一字串的兩個指標。

malloc - 允許程式設計師分配一定大小的記憶體區塊。
free – 要求電腦釋放先前已分配的記憶體區塊。
我們更改程式碼以建立真實副本：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F

malloc(strlen(s) 1) - 將變數 s 的長度加一並為其字元分配空間。然後，透過for循環，將s的值複製到t中。

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垃圾值

如果我們向編譯器請求一塊內存，則不能保證該內存是空閒的。分配的記憶體可能已經被電腦使用過，因此有可能存在不需要的值：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int n = 50;
    printf("%i\n", n);
}
</stdio.h>

當我們執行這段程式碼時，為陣列分配了 1024 個記憶體位置，但是當我們使用 for 迴圈顯示陣列元素的值時，我們發現並非所有的值都是 0。

每當我們要求電腦為變數分配記憶體時，最好將其初始化為 0 或其他值。

本文使用 CS50x 2024 原始碼。

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