我們來(lái)編寫(xiě)一個(gè)程序，以統(tǒng)計(jì)各個(gè)數(shù)字、空白符（包括空格符、制表符及換行符）以及所有其它字符出現(xiàn)的次數(shù)。這個(gè)程序的實(shí)用意義并不大，但我們可以通過(guò)該程序討論 C 語(yǔ)言多方面的問(wèn)題。

所有的輸入字符可以分成 12 類，因此可以用一個(gè)數(shù)組存放各個(gè)數(shù)字出現(xiàn)的次數(shù)，這樣比使用 10 個(gè)獨(dú)立的變量更方便。下面是該程序的一種版本：

#include <stdio.h>
/* count digits, white space, others */
main()
{
 int c, i, nwhite, nother;
 int ndigit[10];
 nwhite = nother = 0;
 for (i = 0; i < 10; ++i)
 ndigit[i] = 0;
 while ((c = getchar()) != EOF)
 if (c >= '0' && c <= '9')
  ++ndigit[c-'0'];
 else if (c == ' ' || c == '\n' || c == '\t')
  ++nwhite;
 else
  ++nother;
 printf("digits =");
 for (i = 0; i < 10; ++i)
  printf(" %d", ndigit[i]);
 printf(", white space = %d, other = %d\n", nwhite, nother);
}

當(dāng)把這段程序本身作為輸入時(shí)，輸出結(jié)果為： digits = 9 3 0 0 0 0 0 0 0 1, white space = 123, other = 345

該程序中的聲明語(yǔ)句 int ndigit[10] 將變量 ndigit 聲明為由 10 個(gè)整型數(shù)構(gòu)成的數(shù)組。在 C 語(yǔ)言中，數(shù)組下標(biāo)總是從 0 開(kāi)始，因此該數(shù)組的 10 個(gè)元素分別為 ndigit[0]、ndiglt[1]、…、ndigit[9]，這可以通過(guò)初始化和打印數(shù)組的兩個(gè) for 循環(huán)語(yǔ)句反映出來(lái)。

數(shù)組下標(biāo)可以是任何整型表達(dá)式，包括整型變量（如 i）以及整型常量。

該程序的執(zhí)行取決于數(shù)字的字符表示屬性。例如，測(cè)試語(yǔ)句 if (c >= '0' && c <= '9') 用于判斷 c 中的字符是否為數(shù)字。如果它是數(shù)字，那么該數(shù)字對(duì)應(yīng)的數(shù)值是 c- '0' 。只有當(dāng)'0'、'1'、…、'9'具有連續(xù)遞增的值時(shí)，這種做法才可行。幸運(yùn)的是，所有的字符集都是這樣的。

由定義可知，char 類型的字符是小整型，因此 char 類型的變量和常量在算術(shù)表達(dá)式中等價(jià)于 int 類型的變量和常量。這樣做既自然又方便，例如，c - '0'是一個(gè)整型表達(dá)式，如果存儲(chǔ)在 c 中的字符是'0'～'9'，其值將為 0～9，因此可以充當(dāng)數(shù)組 ndigit 的合法下標(biāo)。

判斷一個(gè)字符是數(shù)字、空白符還是其它字符的功能可以由下列語(yǔ)句序列完成：

if (c >= '0' && c <= '9')
 ++ndigit[c-'0'];
else if (c == ' ' || c == '\n' || c == '\t')
 ++nwhite;
else
 ++nother;

程序中經(jīng)常使用下列方式表示多路判定：
if (條件 1)
 語(yǔ)句 1
else if (條件 1)
 語(yǔ)句 2
 ...
 ...
else
 語(yǔ)句 n
在這種方式中，各條件從前往后依次求值，直到滿足某個(gè)條件，然后執(zhí)行對(duì)應(yīng)的語(yǔ)句部分。這部分語(yǔ)句執(zhí)行完成后，整個(gè)語(yǔ)句體執(zhí)行結(jié)束（其中的任何語(yǔ)句都可以是括在花括號(hào)中的若干條語(yǔ)句）。如果所有條件都不滿足，則執(zhí)行位于最后一個(gè) else 之后的語(yǔ)句（如果有的話）。類似于前面的單詞計(jì)數(shù)程序，如果沒(méi)有最后一個(gè) else 及對(duì)應(yīng)的語(yǔ)句，該語(yǔ)句體將不執(zhí)行任何動(dòng)作。在第一個(gè) if 與最后一個(gè) else 之間可以有 0 個(gè)或多個(gè)下列形式的語(yǔ)句序列：
else if (條件)
 語(yǔ)句
就程序設(shè)計(jì)風(fēng)格而言，我們建議讀者采用上面所示的縮進(jìn)格式以體現(xiàn)該結(jié)構(gòu)的層次關(guān)系，否則，如果每個(gè) if 都比前一個(gè) else 向里縮進(jìn)一些距離，那么較長(zhǎng)的判定序列就可能超出頁(yè)面的右邊界。

字符數(shù)組
字符數(shù)組是 C 語(yǔ)言中最常用的數(shù)組類型。下面我們通過(guò)編寫(xiě)一個(gè)程序，來(lái)說(shuō)明字符數(shù)組以及操作字符數(shù)組的函數(shù)的用法。該程序讀入一組文本行，并把最長(zhǎng)的文本行打印出來(lái)。該算法的基本框架非常簡(jiǎn)單：
while (還有未處理的行)
if (該行比已處理的最長(zhǎng)行還要長(zhǎng))
 保存該行為最長(zhǎng)行
 保存該行的長(zhǎng)度
打印最長(zhǎng)的行
從上面的框架中很容易看出，程序很自然地分成了若干片斷，分別用于讀入新行、測(cè)試讀入的行、保存該行，其余部分則控制這一過(guò)程。

因?yàn)檫@種劃分方式比較合理，所以可以按照這種方式編寫(xiě)程序。首先，我們編寫(xiě)一個(gè)獨(dú)立的函數(shù) getline，它讀取輸入的下一行。我們盡量保持該函數(shù)在其它場(chǎng)臺(tái)也有用。至少 getline 函數(shù)應(yīng)該在讀到文件末尾時(shí)返回一個(gè)信號(hào)；更為有用的設(shè)計(jì)是它能夠在讀入文本行時(shí)返回該行的長(zhǎng)度，而在遇到文件結(jié)束符時(shí)返回 0。由于 0 不是有效的行長(zhǎng)度，因此可以作為標(biāo)志文件結(jié)束的返回值。每一行至少包括一個(gè)字符，只包含換行符的行，其長(zhǎng)度為 1。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)某個(gè)新讀入的行比以前讀入的最長(zhǎng)行還要長(zhǎng)時(shí)，就需要把該行保存起來(lái)。也就是說(shuō)，我們需要用另一個(gè)函數(shù) copy 把新行復(fù)制到一個(gè)安全的位置。

最后，我們需要在主函數(shù) main 中控制 getline 和 copy 這兩個(gè)函數(shù)。以下便是我們編寫(xiě)的程序：

#include <stdio.h>
#define MAXLINE 1000 /* maximum input line length */
int getline(char line[], int maxline);
void copy(char to[], char from[]);

/* print the longest input line */
main()
{
 int len;
 int max;
 /* current line length */
 /* maximum length seen so far */
 char line[MAXLINE]; /* current input line */
 char longest[MAXLINE]; /* longest line saved here */
 max = 0;
 while ((len = getline(line, MAXLINE)) > 0)
 if (len > max) {
 max = len;
 copy(longest, line);
 }
 if (max > 0) /* there was a line */
 printf("%s", longest);
 return 0;
}

/* getline: read a line into s, return length */
int getline(char s[],int lim)
{
 int c, i;
 for (i=0; i < lim-1 && (c=getchar())!=EOF && c!='\n'; ++i)
 s[i] = c;
 if (c == '\n') {
 s[i] = c;
 ++i;
 }
 s[i] = '\0';
 return i;
}

/* copy: copy 'from' into 'to'; assume to is big enough */
void copy(char to[], char from[])
{
 int i;
 i = 0;
 while ((to[i] = from[i]) != '\0')
 ++i;
}
</stdio.h>

程序的開(kāi)始對(duì) getline 和 copy 這兩個(gè)函數(shù)進(jìn)行了聲明，這里假定它們都存放在同一個(gè)文件中。

main 與 getline 之間通過(guò)一對(duì)參數(shù)及一個(gè)返回值進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。在 getline 函數(shù)中，兩個(gè)參數(shù)是通過(guò)程序行。

int getline(char s[], int lim)

聲明的，它把第一個(gè)參數(shù) s 聲明為數(shù)組，把第二個(gè)參數(shù) lim 聲明為整型，聲明中提供數(shù)組大小的目的是留出存儲(chǔ)空間。在 getline 函數(shù)中沒(méi)有必要指明數(shù)組 s 的長(zhǎng)度，這是因?yàn)樵摂?shù)組的大小是在 main 函數(shù)中設(shè)置的。如同 power 函數(shù)一樣，getline 函數(shù)使用了一個(gè) return語(yǔ)句將值返回給其調(diào)用者。上述程序行也聲明了 getline 數(shù)的返回值類型為 int。由于函數(shù)的默認(rèn)返回值類型為 int，因此這里的 int 可以省略。

有些函數(shù)返回有用的值，而有些函數(shù)（如 copy）僅用于執(zhí)行一些動(dòng)作，并不返回值。copy 函數(shù)的返回值類型為 void，它顯式說(shuō)明該函數(shù)不返回任何值。

getline 函數(shù)把字符'\0'（即空字符，其值為 0）插入到它創(chuàng)建的數(shù)組的末尾，以標(biāo)記字符串的結(jié)束。這一約定已被 C 語(yǔ)言采用：當(dāng)在 C 語(yǔ)言程序中出現(xiàn)類似于

"hello\0"

的字符串常量時(shí)，它將以字符數(shù)組的形式存儲(chǔ)，數(shù)組的各元素分別存儲(chǔ)字符串的各個(gè)字符，并以'\0'標(biāo)志字符串的結(jié)束。

printf 函數(shù)中的格式規(guī)范%s 規(guī)定，對(duì)應(yīng)的參數(shù)必須是以這種形式表示的字符串。copy 函數(shù)的實(shí)現(xiàn)正是依賴于輸入?yún)?shù)由'\0'結(jié)束這一事實(shí)，它將'\0'拷貝到輸出參數(shù)中。 也就是說(shuō)，空字符'\0'不是普通文本的一部分。

值得一提的是，即使是上述這樣很小的程序，在傳遞參數(shù)時(shí)也會(huì)遇到一些麻煩的設(shè)計(jì)問(wèn)題。例如，當(dāng)讀入的行長(zhǎng)度大于允許的最大值時(shí)，main 函數(shù)應(yīng)該如何處理，getline 函數(shù)的執(zhí)行是安全的，無(wú)論是否到達(dá)換行符字符，當(dāng)數(shù)組滿時(shí)它將停止讀字符。main 函數(shù)可以通過(guò)測(cè)試行的長(zhǎng)度以及檢查返回的最后一個(gè)字符來(lái)判定當(dāng)前行是否太長(zhǎng)，然后再根據(jù)具體的情況處理。為了簡(jiǎn)化程序，我們?cè)谶@里不考慮這個(gè)問(wèn)題。

調(diào)用 getline 函數(shù)的程序無(wú)法預(yù)先知道輸入行的長(zhǎng)度，因此 getline 函數(shù)需要檢查是否溢出。另一方面，調(diào)用 copy 函數(shù)的程序知道（也可以找出）字符串的長(zhǎng)度，因此該函數(shù)不需要進(jìn)行錯(cuò)誤檢查。