#include <windows.h>
#include <iostream>
#include <array>
#include <ctime>
#include <conio.h>

typedef unsigned char BYTE;

using std::array;

template<size_t I, size_t J, typename T>
void Generate(array<array<T, J>, I> &arr);

template<size_t I, size_t J, typename T>
void UpdateGeneration(array<array<T, J>, I> &arr, array<array<T, J>, I> &oldarr);

template<size_t I, size_t J, typename T>
BYTE GetCell(BYTE x, BYTE y, array<array<T, J>, I> const &arr);

template<size_t I, size_t J, typename T>
BYTE GetCellsCount(BYTE x, BYTE y, array<array<T, J>, I> const &arr);

template<size_t I, size_t J, typename T>
int sumOrganism(array<array<T, J>, I> const &arr);

template<size_t I, size_t J, typename T>
void print(const HANDLE &StdOut, const COORD &Coord, array<array<T, J>, I> const &arr);

int main(void) {
  srand(time(NULL));
  HANDLE hStdOut = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
  COORD coord {0, 0};

  array<array<bool, 60>, 20> Generation {false};
  array<array<bool, 60>, 20> oldGeneration {false};
  int sum {};

  Generate(Generation);

  do {
   UpdateGeneration(Generation, oldGeneration);
   print(hStdOut, coord, Generation);
   sum = sumOrganism(Generation);
   if(_kbhit() && (_getch() == 27)) return 0;
   if(Generation == oldGeneration) break;
   Sleep(100);
  } while(sum);

  if(!sum) {
   system("cls");
   std::cout << "All organisms were lost!" << std::endl;
  } else {
   std::cout << "\nFinish!" << std::endl;
  }
  system("pause");
  return 0;
}

template<size_t I, size_t J, typename T>
void Generate(array<array<T, J>, I> &arr) {
  for(auto &i : arr) {
   for(auto &j : i) {
    j = rand()%2;
   }
  }
}

template<size_t I, size_t J, typename T>
void UpdateGeneration(array<array<T, J>, I> &arr, array<array<T, J>, I> &oldarr) {
  BYTE cellsCount {};
  oldarr = arr;
  for(int i {}; i < I; i++) {
   for(int j {}; j < J; j++) {
    cellsCount = GetCellsCount(i, j, oldarr);
    if(!oldarr[i][j]) {
     if(cellsCount == static_cast<BYTE>(3)) arr[i][j] = true;
    } else {
     if((cellsCount < static_cast<BYTE>(2)) || (cellsCount > static_cast<BYTE>(3))) arr[i][j] = false;
    }
   }
  }
}

template<size_t I, size_t J, typename T>
BYTE GetCell(BYTE x, BYTE y, array<array<T, J>, I> const &arr) {
  if((x > I - 1) || (y > J - 1)) {
   return 0;
  }
  return static_cast<BYTE>(arr[x][y]);
}

template<size_t I, size_t J, typename T>
BYTE GetCellsCount(BYTE x, BYTE y, array<array<T, J>, I> const &arr) {
  BYTE Result {};
  Result += GetCell(x-1, y, arr);
  Result += GetCell(x-1, y-1, arr);
  Result += GetCell(x, y-1, arr);
  Result += GetCell(x+1, y-1, arr);
  Result += GetCell(x+1, y, arr);
  Result += GetCell(x+1, y+1, arr);
  Result += GetCell(x, y+1, arr);
  Result += GetCell(x-1, y+1, arr);
  return Result;
}

template<size_t I, size_t J, typename T>
int sumOrganism(array<array<T, J>, I> const &arr) {
  int Result {};
  for(auto const i: arr) {
   for(auto const j: i) {
    Result += j;
   }
  }
  return Result;
}

template<size_t I, size_t J, typename T>
void print(const HANDLE &StdOut, const COORD &Coord, array<array<T, J>, I> const &arr) {
  SetConsoleCursorPosition(StdOut, Coord);
  SetConsoleTextAttribute(StdOut, FOREGROUND_RED);
  for(auto const i: arr) {
   for(auto const j: i) {
    if(!j) {
     std::cout << " ";
    } else {
     std::cout << "X";
    }
   }
   std::cout << std::endl;
  }
  SetConsoleTextAttribute(StdOut, FOREGROUND_BLUE | FOREGROUND_GREEN | FOREGROUND_RED);
  std::cout << "\nESC = Exit" << std::endl;
}