在上一篇文章中，我們介紹了「陣列」的基本使用方式。本篇將帶你深入探討 C 語言中字串的運作原理，了解如何以陣列形式儲存字串。此外，我們還會介紹如何將英文字母透過 ASCII 表轉換成數值，並說明其在電腦中的實際應用。最後，我們將解析 Command Line Argument（命令列引數）的使用方法，並探討程式結束時的 Exit Status（退出狀態）。讓我們一起揭開這些概念的神秘面紗，往電腦科學靠近！
字串與陣列
「HI! 」在 C 語言中其實是以字元陣列的方式被儲存，每一個字母在 C 語言的資料型別是 char 。
#include <stdio.h>
int main(void)
{
char c1 = 'H';
char c2 = 'I';
char c3 = '!';
printf("%c%c%c\n", c1, c2, c3);
}
成功輸出 HI! 但如果改成以整數輸出，會有什麼結果呢？
#include <stdio.h>
int main(void)
{
char c1 = 'H';
char c2 = 'I';
char c3 = '!';
printf("%i%i%i\n", c1, c2, c3);//改成輸出int資料型別
}
輸出727333
圖片來源：https://www.geeksforgeeks.org/ascii-table/
實際上不須要一個一個給字母資料型態，在 CS50 的環境中，加入 <cs50.h> 就會有string 表示字串。這個資料型別背後的原理是「陣列」，陣列是連續的資料儲存格式，就跟實際上的字串寫法一樣。以下示範用字元陣列的概念輸出字串，方便你了解儲存方式，但平常只需要打 %s 就可以輸出字串了。
#include <stdio.h>
#include <cs50.h>
int main(void)
{
string s = "HI!";
printf("%c%c%c\n", s[0],s[1],s[2]);
}
如果改成整數，並多顯示一格會發生什麼事呢？
#include <stdio.h>
#include <cs50.h>
int main(void)
{
string s = "HI!";
printf("%i%i%i%i\n", s[0],s[1],s[2],s[3]);
}
居然在最後出現０
在 ASCII Table 中，輸出 0 代表 NULL 空值，這裡沒有值的意思，並不是使用者輸入 0 這個數字。補充說明，字元陣列的結束會用 NUL 代表字串結束，在電腦中會用 \0 多留一個空間，不過使用者並不會看到。
一張圖說明 0 和 NULL 的差別。0 是沒有衛生紙，但 NULL 是連紙捲都沒有。圖片來源：網路。
既然字串是以陣列的形式表示，也可以用陣列的方式計算字串的長度。背後的概念是讀陣列的索引值，如果讀到\0 就代表已經結束。
#include <cs50.h>
#include <stdio.h>
int string_length(string s);
int main(void)
{
string name = get_string("Name: ");
int length = string_length(name);
printf("%i\n", length);
}
int string_length(string s) // 寫一個長度的功能餵字串進去
{
int n = 0;
while (s[n] != '\0')
{
n++;
}
return n;
}
不過，C 語言裡有已經寫好的標頭檔，加入 <string.h>，可以直接使用 strlen 即可，不需要再寫迴圈一個一個讀值。
密碼學入門：凱薩密碼
綜合前面提到的 ASCII 表與陣列的概念，我們來實作凱薩密碼。凱薩密碼是經典的加密方法，由 Julius Caesar 提出，雖然現今這種方法很容易被破解，但仍是密碼學的入門經典題型。凱薩密碼主要概念是讓英文字母往後位移特定的數值，例如：
位移量 3，加密訊息為 "HELLO"：
- H -> K
- E -> H
- L -> O
- L -> O
- O -> R
因此，"HELLO" 經過凱薩密碼加密後就會變成 "KHOOR"。
#include <cs50.h>
#include <ctype.h> //注意有<ctype.h>，後面的islower從這裡來
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
string s = get_string("input: ");
int move = get_int("偏移值: ");
for (int i = 0, n = strlen(s); i < n; i++)
{
if (islower(s[i]))//判斷小寫
{
printf("%c", (s[i] + move - 'a') % 26 + 'a');
}
else
{
printf("%c", (s[i] + move - 'A') % 26 + 'A');
}
}
}
在 C 語言，可以使用 <ctype.h> 的函式庫，就有判斷小寫的函數。
英文大小寫轉換 （uppercase）
這裡也是要應用 ASCII 表的值，注意大小寫都固定相差 32 ，所以我可以利用這個特性，把所有的小寫變成大寫。
#include <cs50.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(void)
{
string s = get_string("Before: ");
printf("After: ");
for (int i = 0, n = strlen(s); i < n; i++)//起始值i與終點值n
{
if (s[i] >= 'a' && s[i] <= 'z') //
{
printf("%c", s[i] - 32);//每個字元都差32，用（'a'-'A')也可以
}
else
{
printf("%c", s[i]);
}
}
printf("\n");
}
Multi-dimensional Array （多維陣列）
當字串本身就是一個陣列，而你想把多個字串組成一個陣列時，就會形成「大陣列包小陣列」的結構。
#include <stdio.h>
#include <cs50.h>
int main()
{
string words[2];
words[0]="HI!";
words[1]="BYE!";
printf("%c%c%c\n",words[0][0],words[0][1],words[0][2]);
printf("%s\n", words[1]);
}
words[0][0]代表，陣列words[0]「HI!」的第 0 個字母 H 。
由此可知，陣列可以是多維陣列（Multi-dimensional Array），多維陣列通常用來表示像是表格、圖像或矩陣等資料結構。
#include <stdio.h>
int main()
{
// 定義一個 3x3 的二維陣列
int array[3][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}};
// 輸出陣列的所有元素
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
for (int j = 0; j < 3; j++)
{
printf("%d ", array[i][j]);
}
printf("\n"); // 換行，讓輸出看起來像一個表格
}
}
在這個例子中，array 是一個二維陣列，它包含三個子陣列，每個子陣列裡面有三個元素。我們可以用兩個索引來存取每個元素。例如：
array[0][0]會得到1（第 0 列第 0 行），0 是索引值，陣列的起點。array[1][2]會得到6（第 1 列第 2 行）
Command Line Argument（命令列引數）
Command Line Argument（命令列引數），其實就是指你在終端機或命令列中執行一個程式時，可以額外輸入的值或訊息，這些值會被餵給程式，幫助程式運作。
以前我們要執行打招呼的程式，需要再請使用者輸入名字，才可以打招呼。
使用者可以直接在下指令時，輸入「bicky」 ，就會跑出「 hello, bicky」。原因是我已經預留一個陣列空間，表示程式運行時就要被餵入一個值。
但我如果輸入 bicky yang 只會跑出 bicky，因為我指定輸出 argv[1] 也就是第一個引數。
argc 是什麼？
argc是一個整數，代表命令列引數的數量（arguments count），也就是當你執行這個程式時，總共傳入了幾個引數。argc的值至少會是 1，因為它會包含程式本身的名稱作為第一個引數。
argv[] 是什麼？
argv[]是一個字串陣列（array of strings），它儲存了所有的命令列引數。每個引數都是以字串形式儲存的。argv[0]通常是執行的程式名稱，在這個程式argv[0]表示./greet，argv[1]、argv[2]等則是依次代表你在命令列中輸入的其他引數。
來點有趣的，如果你直接打 cowsay 加某個詞，就會出現一隻牛說出你輸入的詞。
Exit status 退出狀態
一般沒有問題的程式，程式碼會 return 0 表示成功，只是使用者在終端機看不到，如果顯示 return 其他數字就表示程式出現錯誤。return 其他數字可由軟體開發工程師自行定義，每個數字表示異常的代表。例如，工程師可以設定如果 return 127 表示command not found 。在 C 語言 的環境中，可以輸入 echo $? 查上一個命令的狀態。
顯示 127 找不到此命令
不過，網頁常出現的 404 not found 是 HTTP status，用以表示網頁伺服器超文字傳輸協定回應狀態的 3 位數字代碼，全世界統一，不能由工程師自行更改。
