C语言学习笔记09-数组、字符数组、字符串数组、二维数组（单字符输入输出putchar、getchar，字符串输入输出的scanf、gets、puts）
C语言数组
数组作用：可以用来保存很多记录（可以看成一种大容器）。一些简单游戏也基本由数组实现，如游戏地图（二维数组）等等。
一个数组 划分 多个单元(下标区分) -存放-> 多个同类元素
1. 数组定义与初始化
1.1. 定义： <类型> 变量名称[元素数量];
在main函数外先定义全局数组变量，如： int a[10005]; 默认初始化为0
注意点：
（1）元素数量必须是整数，C99之前元素数量必须是编译时刻确定的字面量！而C99这里可以支持变量。MSVC编译器不完全支持C99，VS2022用cpp才能这样写，而且还是不支持scanf入一个变量作为数组长度！
（EOF参见C语言学习笔记06结尾部分。）EOF -1 ctrl+Z
不过，DevCpp在使用变量定义数组时也不支持同时做初始化操作。
（2）数组一旦创建不能改变大小（C99变量被赋值后创建的数组大小也是根据变量值确定的），内部元素的内存排列是依次连续的，元素类型都一样（与数组类型一致）。
（3）arr[10]的下标是0~9（arr[0] ~ arr[9]，一个数组单元就是一个变量）。【C和C-like语言的一大特点，从0开始数】需要注意下标的有效范围(遍历时让循环变量i从0到<数组长度，这样循环体内i最大时是数组最大有效下标)，不要越界segmentation fault 段错误（概率导致程序bug，指针有关）。
1.2. 初始化：
DevCpp中，static修饰或作为全局变量时的数组会被默认初始化为0，在main中定义时则默认随机值。
（1）利用for循环对数组初始化。
int a[10];
for (int i = 0; i < 10; i++) {
a[i] = 0;
}
上面的也等价于：
int a[10] = {0};
（2）集成初始化-直接依次赋值。
int a[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, }; //数组共10个元素，最后有无‘,’均可。
int a[10] = {3}; //数组共10个元素，第一个是3，后面全是0
C99标准还支持给数组指定位置赋值：
int a[13] = {[1] = 2, 4, [5] = 6}; //没有赋值的地方取0，值4赋给下标为2的数组单元。
即 0 2 4 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 。
int a[] = {[5] = 6}; //因涉及到最大下标5，所以共6个元素。
（3）使用memset函数初始化数组（或结构体）
头文件 string.h
memset(arr, 0, sizeof(arr));
该函数 按照字节赋值 ， sizeof(类型) * 元素个数 ，注意sizeof(指针)可能会造成错误（指针和数组名不完全相同！）。一般只用 memset函数整型赋值0或-1，按字节就是全0或全f，赋其它值（ 如：1 ）未必得到预期结果。
给结构体初始化：
memset( & 结构体类型变量名, 0, sizeof(struct 结构体名));
（4）用数组变量给数组变量赋值（数组赋给数组），只能用for遍历数组元素进行赋值。
int a[] = {1, 2, 3};
int b[length];
for (i = 0; i < length; i ++) {
b[i] = a[i];
}
int a[] = {1,2,3};int length = sizeof(a)/sizeof(a[0]);int b[sizeof(a)/sizeof(a[0])] = {0};printf("%d %d %d\n", sizeof(a), sizeof(b), length);for ( int i = 0; i < sizeof(b)/sizeof(b[0]); i ++ ) {printf("%d\n", b[i]);}for ( int i = 0; i < length; i ++ ) {b[i] = a[i];}for ( int i = 0; i < sizeof(b)/sizeof(b[0]); i ++ ) {printf("%d\n", b[i]);}
1.3. 计算数组长度
sizeof会给出所占据的字节数
数组单元个数 = sizeof(arr)/sizeof(arr[0])
使用场景：数组作为函数参数时，往往必须用另一个参数来传入数组大小，因为不能在a[]中给出数组大小而无法在函数内再利用sizeof来计算元素个数。
2. 字符数组、字符串、字符串数组（关于指针可以先看C语言学习笔记10指针）
2.1. 概念
字符数组：形如：char word[] = {‘H’, ‘e’, ‘l’, ‘l’,‘o’,‘!’}; //6B大小
字符数组不是C语言的字符串，不能用字符串的方式做计算。（C语言没有string类型这样显式的字符串）
C语言的字符串可以用字符数组实现 —— char word[] = {‘H’, ‘e’, ‘l’, ‘l’,‘o’,‘!’,‘\0’}; //在字符数组元素最后加上’\0’或0，7B大小（数组长度），但计算字符串长度时0不会被记录，0只表示字符串的结束。【int的0是0x30，即ascii码的48。】
2.2. 字符串定义与使用
字符串变量定义：char * str = “Hello”; //使用双引号 编译器自动添0，占1B；
通常指针形式定义的字符串位于低地址区域，不作为本地变量，只可读不可写（良好的操作系统的保护机制有关），因此我们用数组形式定义字符串：
char word[] = “Hello”; // char line[10] = “Hello!”;
字符串以数组形式存在，通常用数组形式定义字符串而以指针/数组形式访问遍历。（C因为字符串是数组，所以不能用运算符对字符串运算，而java和python中可以对字符串简单计算）
头文件string.h中有许多处理字符串的函数。
C语言学习笔记04中printf输出字符串，这里就说明了两个相邻字符串会被自动连接成一个大字符串：
它也能改写成如下，注意下行要顶格，否则会带空格：
补充说明：下面s和s2指向的地址是一样的且不是本地变量，如果要对 s[0] = ‘X’; 是不可行的；原因是char类型指针指向字符串常量时本质是一个const char * 的常量，编译器因历史原因接收不加const，但试图改变该常量不行：
下面这样写，s和s2地址不一样，s数组是本地变量，s[0]可以被修改:
2.3. 字符的输入输出
单字符输入输出函数——int putchar(int)、int getchar(void)【int型的单个字符，出错返回EOF（-1）】
【Shell服务程序：行编辑- ctrl+Z / ctrl+D (ctrl+C结束程序)】
getchar一个个读入。
scanf按格式符读入，使用%7s提高了安全性：
char * gets(char * ) 和 int puts(const char * )：
gets可以避免在输入缓冲区buffer中遗留\n，但是输入可以超过定义长度，不安全（而原数组截断到定义的长度）。【s初始化10个null】
puts成功返回非负值，失败返回EOF。
字符串常见错误：
使用指针定义 char * s; 字符串时，没有指向一个有效地址（需要有效的初始化）就直接使用，此时易导致程序出错。
2.4. 字符串数组
main函数参数：
字符串数组形式介绍（最后的 * s[] 应是存放指针的数组，内部数据不可修改）：
月份英文单词输出练习 ——
const char * monthWords (int *p) {const char *s[] = {"Wrong Number","January","February","March","April","May","June","July","August","September","October","November","December"};if ( *p >= 1 && *p <= 12 ) {printf("%d月的英文单词：", *p);}else {*p = 0;}return s[*p];
}int main() {printf("请输入月份：");int month;scanf("%d", &month);printf("%s\n", monthWords(&month));
// switch (month) {// case 1: printf("January\n"); break;
// case 2: printf("February\n"); break;
// case 3: printf("March\n"); break;
// case 4: printf("April\n"); break;
// case 5: printf("May\n"); break;
// case 6: printf("June\n"); break;
// case 7: printf("July\n"); break;
// case 8: printf("August\n"); break;
// case 9: printf("September\n"); break;
// case 10: printf("October\n"); break;
// case 11: printf("November\n"); break;
// case 12: printf("December\n"); break;
// }return 0;
}
2.5. string.h中提供的字符串函数
各C发行版一般已经在string.h中定义好了如下常用函数：
strlen：返回字符串长度，不包含\0的结尾
strcmp：比较字符串大小，相等返回0，不相等返回首个不相等处字符的地址之差（大于0返回1 或 小于0返回-1）【数组的比较是地址的比较，所以永远是false】
int strncmp：可以只判断前几个字符是否相等 —— (s1,s2,n)
strcpy：复制字符串，strcpy(dst, src)，dst和src是不可重叠的（ * restrict C99），将src拷贝到dst，返回dst。【复制 char * dst = (char * )malloc(strlen(src) + 1); strcpy(dst, src); 】
strcat：strcat(dst_s1, src_s2)，把s2拷贝到s1后面，形成一个长字符串，返回s1
建议使用安全版本：strncpy strncat —— (dst, src,n)，拷贝字符个数
自己实现以上函数功能：
int mystrlen(const char *s) { //strlenint idx = 0;while ( s[idx] != '\0' ) {idx ++;}return idx;
}
int mystrcmp(const char *s1, const char *s2) { //strcmp//数组方式实现 定义一个下标变量//int idx = 0;//while ( s1[idx] == s2[idx] && s1[idx] != '\0' ) {// if ( s1[idx] != s2[idx] ) {// break;
// }
// else if ( s1[idx] == '\0') {// break;
// }//idx ++;//}//return s1[idx]-s2[idx];//指针方式实现while ( *s1 == *s2 && *s1 != '\0' ) {s1 ++;s2 ++;}return *s1 - *s2;
}
char * mystrcpy(const char *src, char *dst) { //strcpy(dst, src) 源宿相反//数组方式
// int idx = 0;
// while ( src[idx] ) {// dst[idx] = src[idx]; //destination source
// idx ++;
// }
// dst[idx] = '\0';
// return dst;//指针方式char *ret = dst;while ( *src ) { // *src != '\0'*dst++ = *src++;}*dst = '\0';return ret; //返回结果可以继续参与运算
}
char * mystrcat(char *dst, const char *src) { //strcatchar *ret = dst;while ( *dst ) {*dst ++;}while (*dst++ = *src++) ;return ret;
}
char * strchr(str, int c)：在字符串中从左向右（strrchr 从右开始）找字符，返回(NULL) 没找到，只找第一个满足的【要继续找后面的：char * p = strchr(str, ‘a’); p = strchr(p+1, ‘a’);】
strstr：在字符串中找一个字符串，strcasestr：寻找过程忽略大小写
关于strchr函数的小套路（如何找第二个相同的字符，保留相同字符后的字符串输出）：
保留相同字符之前的字符串输出：
char s[] = "hello";
char *p = strchr(s, 'l');
char c = *p;
*p = '\0';
char *t = (char *)malloc(strlen(s) + 1);
strcpy(t, s);
*p = c; //恢复s
printf("%s %s\n", t, s);
free(t);
3. 二维数组
通常可以将二维数组理解为矩阵——int a [3][5] 是一个整型的3行5列（根据其在内存中的排列考量）的矩阵，初始化二维数组时必须给出列数，如：
int a[][5] = {{0,1,2,3}, {2,3,4,5,6,}, }; (行数会由编译器来数，此处是2行；未明确初始化赋值的单元补0；C99也可以用定位[i][j]=n)。
如果每行不加{} （int a[][5] = {0,1,2,3,4,2,3}; ），就表示从左上角到右下角逐行(自左向右)填充值。
二维数组的遍历借助两层for循环，a[i][j]表示第 i 行第 j 列上的单元（同样从0开始数） 。
a[i,j]是会先计算表达式 i,j 得到 j ，即a[j] ，它不能正确表达一个二维数组的单元，是错误的。
游戏1：井字棋 tic-tac-toe 展示部分代码
判断输赢（4条线）：
const int size = 3; // #define SIZE 3int board[size][size]; //少用magic魔法数/飞来数，尽量用可以标识的变量int i, j;int numOfX, numOfO; // 1-X 0-Oint result = -1; // 1 X win 0 O win -1 no win//check rowfor ( i = 0; i < size && result == -1; i ++ ) {numOfO = numOfX = 0;for ( j = 0; j < size; j ++ ) {if ( board[i][j] == 1 ) {numOfX ++;}else {numOfO ++;}}if ( numOfO == size ) {result = 0;}else if ( numOfX == size ) {result = 1;}}//check columnif ( result == -1 ) {for ( j = 0; j < size && result == -1; j ++ ) {numOfO = numOfX = 0;for ( i = 0; i < size; i ++ ) {if ( board[i][j] == 1 ) {numOfX ++;}else {numOfO ++;}}if ( numOfO == size ) {result = 0;}else if ( numOfX == size ) {result = 1;}}}//check diagonal line +-numOfO = numOfX = 0;for ( i = 0; i < size; i ++ ) {if ( board[i][i] == 1 ) {numOfX ++;}else {numOfO ++;}}if ( numOfO == size ) {result = 0;}else if ( numOfX == size ) {result = 1;}numOfO = numOfX = 0;for ( i = 0; i < size; i ++ ) {if ( board[i][size-i-1] == 1 ) {numOfX ++;}else {numOfO ++;}}if ( numOfO == size ) {result = 0;}else if ( numOfX == size ) {result = 1;}
游戏2：控制台打飞机 展示部分代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <conio.h>
#include <windows.h>/*
***打飞机游戏设计***
*///宏定义界面尺寸
#define Width 36 //宽36列
#define Height 24 //高24行//宏定义敌人数量
#define EnemyNum 5//全局变量声明与定义
int canvas[Height][Width] = { 0 };//用二维数组记录界面中对应的元素，初始化为0。不需要具体定义攻击波位置了，也不用考虑未发射攻击波情况-1。
//二维数组内的数据含义：0空格，1角色*，2攻击波|（二维数组实现了连续输出攻击波），3敌人&
int pos_x, pos_y;//角色位置坐标
int enemy_x[EnemyNum], enemy_y[EnemyNum];//敌人位置坐标
int EXP;//角色获得的经验值，注：exp报错built-in function可能是因为exp是标准库函数名
int EnemyNSpeed;//敌人新移速值
int attk_big;//大攻击波（宽度变宽）//特殊库函数声明
//<windows.h>中的函数gotoxy：作用是将光标移至(x,y)处，可以代替system("cls");清屏
void gotoxy(int x, int y);
//<windows.h>中的函数HideCursor：作用是隐藏光标
void HideCursor();//自定义函数声明
void Init();//界面数据初始化
void Show();//界面展示
void UpdateWithoutInput();//无输入更新
void UpdateWithInput();//有输入更新//***入口函数***
int main()
{system("color FA");//背景-亮白色F，前景-淡绿色AInit();//首先初始化数据//不断循环操作执行过程while (1) {Show();//界面展示UpdateWithoutInput();//先更新与用户输入无关的部分UpdateWithInput();//再更新与用户输入有关的部分}return 0;
}//有输入更新函数定义
void UpdateWithInput() {char input;//定义字符变量input存放输入的字符//当按键时执行，vs里必须加_if (_kbhit()) {//无回车瞬时读取输入的字符，vs里必须加_input = _getch();//上w、下s、左a、右d方向移动if (input == 'w') {canvas[pos_y][pos_x] = 0;//原位置先归零pos_y--;//角色运动//不能出上边界if (pos_y < 0) {pos_y = 0;}canvas[pos_y][pos_x] = 1;//新位置显示}if (input == 's') {canvas[pos_y][pos_x] = 0;pos_y++;//不能出下边界if (pos_y > Height - 1) {pos_y = Height - 1;}canvas[pos_y][pos_x] = 1;}if (input == 'a') {canvas[pos_y][pos_x] = 0;pos_x--;//不能出左边界if (pos_x < 0) {pos_x = 0;}canvas[pos_y][pos_x] = 1;}if (input == 'd') {canvas[pos_y][pos_x] = 0;pos_x++;//不能出右边界if (pos_x > Width - 1) {pos_x = Width - 1;}canvas[pos_y][pos_x] = 1;}if (input == ' ') {//攻击状态int left, right;//定义左右攻击扩展半径left = pos_x - attk_big;if (left < 0) {//防止攻击波范围越界后在屏上循环显示left = 0;}right = pos_x + attk_big;if (right > Width - 1) {right = Width - 1;}int i;//记录攻击波发射列for (i = left; i <= right; i++) {canvas[pos_y - 1][i] = 2;//攻击波发射于角色的上一行，且与发射位置同列}}//按esc键暂停，按任意键恢复。esc键的ascaii码值为27if (input == 0x1b) {system("pause");//强制等待命令暂停程序}}
}
更高维的，如三维、四维数组和二维数组类似考虑和想象。
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