1. 引言

本文将介绍一个使用C语言实现的停车场模型，包括代码和实现思路。停车场管理系统是现实生活中常见的系统之一，通过模拟实现停车场管理系统，我们可以学习和熟悉C语言的基本语法，以及如何利用数据结构和算法解决实际问题。

2. 代码概述

本停车场模型代码由以下几个部分组成：

• 定义常量和数据结构：包括最大车库数、最大每个车库的车位数、最大车牌号长度等常量的定义，以及Car和CarPort结构体的定义。
• 初始化车库：定义init_carports函数，用于初始化车库信息。
• 查找车辆所在车库：定义find_carport函数，用于根据车牌号查找车辆所在的车库。
• 查找车辆所在的车位：定义find_carport_by_plate函数，用于在指定车库中根据车牌号查找车辆所在的车位。
• 打印车库状态：定义print_carports函数，用于打印当前各个车库的车位情况。
• 打印等候车辆：定义print_waiting_cars函数，用于打印当前等候的车辆。
• 车辆入库：定义in_car函数，用于实现车辆进入停车场的操作。
• 车辆出库：定义out_car函数，用于实现车辆离开停车场的操作。
• 菜单功能：定义menu函数，用于实现用户选择功能菜单，并根据用户选择调用相应的函数。
• 主函数：定义main函数，用于程序的入口，调用init_carports函数进行初始化，调用menu函数进入功能菜单循环。

3. 代码详解

3.1 定义常量和数据结构

在代码开始部分，我们定义了一些常量，包括最大车库数、最大每个车库的车位数、最大车牌号长度等。这些常量的定义有助于代码的可读性和维护性，方便后续对代码的修改和扩展。

#define MAX_CARPORTS 10 // 最大车库数
#define MAX_CAPACITY 10 // 最大每个车库的车位数
#define MAX_PLATE_LEN 10 // 最大车牌号长度typedef struct {char plate[MAX_PLATE_LEN];time_t in_time;
} Car;typedef struct {int capacity;Car cars[MAX_CAPACITY];
} CarPort;

在这段代码中，我们定义了Car结构体用于表示一辆车的信息，包括车牌号和进入停车场的时间。CarPort结构体用于表示一个车库的信息，包括车库的容量和存放的车辆信息。

3.2 初始化车库

通过init_carports函数，我们可以初始化车库的信息，包括车库个数和每个车库的车位数。

void init_carports() {printf("请输入车库个数：");scanf("%d", &carport_num);for (int i = 0; i < carport_num; i++) {printf("请输入第 %d 个车库的车位个数：", i + 1);scanf("%d", &carports[i].capacity);}
}

在函数中，我们使用scanf函数依次读取用户输入的车库个数和每个车库的车位数，并将其保存到carport_num和carports[i].capacity变量中。

3.3 查找车辆所在车库

通过find_carport函数，我们可以根据车牌号查找车辆所在的车库。函数会遍历每个车库中的车辆信息，比对车牌号，如果存在相同的车牌号，则返回对应的车库编号。

int find_carport(const char *plate) {for (int i = 0; i < carport_num; i++) {for (int j = 0; j < carports[i].capacity; j++) {if (strcmp(plate, carports[i].cars[j].plate) == 0) {return i;}}}return -1;
}

在函数中，我们使用两层循环来遍历每个车库中的车辆信息。在内层循环中，使用strcmp函数比对字符串是否相同，如果相同，则返回对应的车库编号。如果没有找到车辆所在的车库，函数返回-1。

3.4 查找车辆所在的车位

通过find_carport_by_plate函数，我们可以在指定车库中根据车牌号查找车辆所在的车位。如果找到相同的车牌号，则返回车位的索引。

int find_carport_by_plate(const char *plate, int carport) {for (int j = 0; j < carports[carport].capacity; j++) {if (strcmp(plate, carports[carport].cars[j].plate) == 0) {return j;}}return -1;
}

在函数中，我们使用一个循环遍历指定车库中的车辆信息，通过strcmp函数比对车牌号是否相同，如果相同，则返回对应车位的索引。如果没有找到车牌号相同的车辆，则返回-1。

3.5 打印车库状态

通过print_carports函数，我们可以打印当前各个车库的车位情况。

void print_carports() {for (int i = 0; i < carport_num; i++) {printf("车库 %d 车位情况：", i + 1);for (int j = 0; j < carports[i].capacity; j++) {if (strlen(carports[i].cars[j].plate) > 0) {printf("%s ", carports[i].cars[j].plate);}}printf("\n");}
}

在函数中，我们使用两层循环遍历每个车库中的车辆信息，并通过strlen函数判断是否为空车位。如果不为空车位，则打印车牌号。最后，通过换行符换行。

3.6 打印等候车辆

通过print_waiting_cars函数，我们可以打印当前等候的车辆信息。

void print_waiting_cars() {printf("等待车辆：");for (int i = 0; i < carport_num; i++) {for (int j = carports[i].capacity; j < MAX_CAPACITY; j++) {if (strlen(carports[i].cars[j].plate) > 0) {printf("%s ", carports[i].cars[j].plate);}}}printf("\n");
}

在函数中，我们使用两层循环遍历每个车库中的等候车辆信息，并通过strlen函数判断是否为空车位。如果不为空车位，则打印车牌号。最后，通过换行符换行。

3.7 车辆入库

通过in_car函数，我们可以实现车辆进入停车场的操作。

void in_car() {int carport;char plate[MAX_PLATE_LEN];printf("请输入车库编号（1-%d）：", carport_num);scanf("%d", &carport);carport--;if (carport < 0 || carport >= carport_num) {printf("车库编号无效\n");return;}printf("请输入车牌号：");scanf("%s", plate);int index = find_carport(plate);if (index >= 0) {printf("车辆 %s 已在库\n", plate);return;}for (int i = 0; i < carports[carport].capacity; i++) {if (strlen(carports[carport].cars[i].plate) == 0) {strcpy(carports[carport].cars[i].plate, plate);carports[carport].cars[i].in_time = time(NULL);printf("车辆 %s 入库成功\n", plate);print_carports();print_waiting_cars();return;}}for (int i = carports[carport].capacity; i < MAX_CAPACITY; i++) {if (strlen(carports[carport].cars[i].plate) == 0) {strcpy(carports[carport].cars[i].plate, plate);carports[carport].cars[i].in_time = time(NULL);printf("车辆 %s 在便道等候\n", plate);print_carports();print_waiting_cars();return;}}printf("车库 %d 已满，无法入库\n", carport + 1);
}

在函数中，我们先通过scanf函数读取用户输入的车库编号，并将其减1转换为数组索引。然后，通过scanf函数读取用户输入的车牌号。

接下来，我们通过find_carport函数查找车辆是否已在库中，如果已存在，则打印提示信息并返回。

然后，我们使用循环遍历当前车库的车位情况，通过strlen函数判断是否为空车位。如果存在空车位，则将车辆信息保存到该车位，并记录进入停车场的时间。然后打印入库成功的提示信息，并调用print_carports和print_waiting_cars函数打印当前车库和等候车辆情况，并返回。

如果车库已满，我们通过循环遍历便道的车位情况，查找是否存在空车位。如果存在空车位，则将车辆信息保存到该车位，并记录进入停车场的时间。然后打印在便道等候的提示信息，并调用print_carports和print_waiting_cars函数打印当前车库和等候车辆情况，并返回。

如果便道车位也满了，则打印无法入库的提示信息。

3.8 车辆出库

通过out_car函数，我们可以实现车辆离开停车场的操作。

void out_car() {char plate[MAX_PLATE_LEN];printf("请输入车牌号：");scanf("%s", plate);int carport = find_carport(plate);if (carport < 0) {printf("车辆 %s 不在库\n", plate);return;}int index = find_carport_by_plate(plate, carport);if (index < 0) {printf("未找到车辆 %s 的位置\n", plate);return;}carports[carport].cars[index].in_time = 0;strcpy(carports[carport].cars[index].plate, "");printf("车辆 %s 出库成功\n", plate);print_carports();print_waiting_cars();
}

在函数中，我们通过scanf函数读取用户输入的车牌号，并通过find_carport函数查找车辆是否在库中。如果车辆不在库中，则打印提示信息并返回。

接下来，我们通过find_carport_by_plate函数查找车辆在指定车库中的车位。如果没有找到车辆在库中的位置，则打印提示信息并返回。

然后，我们将车辆在库中的时间设置为0，将车辆的车牌号清空。

最后，我们打印车辆出库成功的提示信息，并调用print_carports和print_waiting_cars函数打印当前车库和等候车辆情况。

3.9 菜单功能

通过menu函数，我们可以实现用户选择功能菜单，并根据用户选择调用相应的函数。

void menu() {int choice;do {printf("\n停车场管理系统\n");printf("1. 入库\n");printf("2. 出库\n");printf("3. 查看车库\n");printf("4. 查看等候车辆\n");printf("0. 退出\n");printf("请输入您的选择：");scanf("%d", &choice);switch (choice) {case 1:in_car();break;case 2:out_car();break;case 3:print_carports();break;case 4:print_waiting_cars();break;case 0:printf("再见！\n");break;default:printf("无效选择\n");break;}} while (choice != 0);
}

在函数中，我们通过do-while循环实现一个功能菜单的循环，直到用户选择退出程序。在循环中，我们使用switch语句根据用户选择调用对应的函数。如果用户选择无效选项，则打印提示信息。

3.10 主函数

在main函数中，我们首先调用init_carports函数进行初始化，然后调用menu函数进入功能菜单循环。

int main() {init_carports();menu();return 0;
}

5.效果展示

5.完整代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <time.h>#define MAX_CARPORTS 10 // 最大车库数
#define MAX_CAPACITY 10 // 最大每个车库的车位数
#define MAX_PLATE_LEN 10 // 最大车牌号长度typedef struct {char plate[MAX_PLATE_LEN];time_t in_time;
} Car;typedef struct {int capacity;Car cars[MAX_CAPACITY];
} CarPort;CarPort carports[MAX_CARPORTS];
int carport_num = 0; // 实际车库数void init_carports() {printf("请输入车库个数：");scanf("%d", &carport_num);for (int i = 0; i < carport_num; i++) {printf("请输入第 %d 个车库的车位个数：", i + 1);scanf("%d", &carports[i].capacity);}
}int find_carport(const char *plate) {for (int i = 0; i < carport_num; i++) {for (int j = 0; j < carports[i].capacity; j++) {if (strcmp(plate, carports[i].cars[j].plate) == 0) {return i;}}}return -1;
}int find_carport_by_plate(const char *plate, int carport) {for (int j = 0; j < carports[carport].capacity; j++) {if (strcmp(plate, carports[carport].cars[j].plate) == 0) {return j;}}return -1;
}void print_carports() {for (int i = 0; i < carport_num; i++) {printf("车库 %d 车位情况：", i + 1);for (int j = 0; j < carports[i].capacity; j++) {if (strlen(carports[i].cars[j].plate) > 0) {printf("%s ", carports[i].cars[j].plate);}}printf("\n");}
}void print_waiting_cars() {printf("等待车辆：");for (int i = 0; i < carport_num; i++) {for (int j = carports[i].capacity; j < MAX_CAPACITY; j++) {if (strlen(carports[i].cars[j].plate) > 0) {printf("%s ", carports[i].cars[j].plate);}}}printf("\n");
}void in_car() {int carport;char plate[MAX_PLATE_LEN];printf("请输入车库编号（1-%d）：", carport_num);scanf("%d", &carport);carport--;if (carport < 0 || carport >= carport_num) {printf("车库编号无效\n");return;}printf("请输入车牌号：");scanf("%s", plate);int index = find_carport(plate);if (index >= 0) {printf("车辆 %s 已在库\n", plate);return;}for (int i = 0; i < carports[carport].capacity; i++) {if (strlen(carports[carport].cars[i].plate) == 0) {strcpy(carports[carport].cars[i].plate, plate);carports[carport].cars[i].in_time = time(NULL);printf("车辆 %s 入库成功\n", plate);print_carports();print_waiting_cars();return;}}for (int i = carports[carport].capacity; i < MAX_CAPACITY; i++) {if (strlen(carports[carport].cars[i].plate) == 0) {strcpy(carports[carport].cars[i].plate, plate);carports[carport].cars[i].in_time = time(NULL);printf("车辆 %s 在便道等候\n", plate);print_carports();print_waiting_cars();return;}}printf("车库 %d 已满，无法入库\n", carport + 1);
}void out_car() {char plate[MAX_PLATE_LEN];printf("请输入出库车牌号：");scanf("%s", plate);int carport = find_carport(plate);if (carport < 0) {printf("车辆 %s 不在库\n", plate);return;}int index = find_carport_by_plate(plate, carport);if (index < 0) {printf("车辆 %s 不在库\n", plate);return;}time_t out_time = time(NULL);double duration = difftime(out_time, carports[carport].cars[index].in_time);double fee;if (duration <= 900) {fee = 0;} else {struct tm *out_tm = localtime(&out_time);int hour = out_tm->tm_hour;if (hour >= 6 && hour < 18) {fee = duration / 900 * 0.5;} else {fee = duration / 900;}}printf("车辆 %s 出库成功，停车时长 %.1f 分钟，收费 %.2f 元\n", plate, duration / 60, fee);carports[carport].cars[index].plate[0] = '\0';for (int i = carports[carport].capacity; i < MAX_CAPACITY; i++) {if (strlen(carports[carport].cars[i].plate) > 0) {strcpy(carports[carport].cars[index].plate, carports[carport].cars[i].plate);carports[carport].cars[index].in_time = carports[carport].cars[i].in_time;carports[carport].cars[i].plate[0] = '\0';printf("等候车辆 %s 入库\n", carports[carport].cars[index].plate);print_carports();print_waiting_cars();return;}}print_carports();print_waiting_cars();
}void menu() {int choice;do {printf("\n停车场管理系统\n");printf("1. 入库\n");printf("2. 出库\n");printf("3. 查看车库\n");printf("4. 查看等候车辆\n");printf("0. 退出\n");printf("请输入您的选择：");scanf("%d", &choice);switch (choice) {case 1:in_car();break;case 2:out_car();break;case 3:print_carports();break;case 4:print_waiting_cars();break;case 0:printf("再见！\n");break;default:printf("无效选择\n");break;}} while (choice != 0);
}int main() {init_carports();menu();return 0;
}

6. 总结

本文介绍了一个使用C语言实现的停车场模型代码，包括定义常量和数据结构，初始化车库，查找车辆所在车库和车位，打印车库状态和等候车辆，车辆入库和出库，以及菜单功能等。该代码通过模拟实现停车场管理系统，可以帮助学习和熟悉C语言的基本语法，以及如何利用数据结构和算法解决实际问题。