K&R习题1-23中,要求“编写一个程序,删除C语言程序中所有的注释语句。要正确处理带引号的字符串与字符常量。在C语言中,注释不允许嵌套”。
如果不考虑字符常量和字符串常量,问题确实很简单。只需要去掉//和/* */的注释。
考虑到字符常量'\''和字符串常量"he\"/*hehe*/",还有类似
我想,这种问题最适合用正则表达式来解析,perl之类的语言应当很好处理,问题是这里让你用C语言实现,但是C语言对正则表达式并没有显式的支持。
学过编译原理的应该知道,正则表达式对应三型文法,也就对应着一个有限状态自动机(可以用switch偏重算法来实现,或者用状态转换矩阵/表偏重数据结构来实现),
所以这里的问题其实是设计一个状态机,把输入的字符流扔进去跑就可以了。
【一个简单的状态机】
先看《K&R》第一章的一个简单习题1-12:"编写一个程序,以每行一个单词的形式打印其输入"
在这个题目之前,1.5.4节的单词计数示例中,其实K&R已经展示了一个非常简单的状态机。但没有提到这种编程思想。
当然这个题目也可以状态机的思想来编程。
回到题目,我们设初始的状态state为OUT,表示当前字符不在单词中(不是单词的组成字符),如果当前字符在单词中(属于单词的一部分),则state设为IN。
显然字符只能处于上述两种状态之一,有了这2个状态,我们就可以借助状态来思考问题 ——
(1)当前状态为OUT:若当前字符是空白字符(空格、制表符、换行符),则维护当前状态仍为OUT;否则改变状态为IN。
(2)当前状态为IN:若遇到的当前字符是非空白字符,则维护当前状态为IN;否则改变状态为OUT。
处于不同的状态,根据题意可以给予相对应的动作——
每当状态为IN的时候,意味字符属于单词的一部分,输出当前字符;
而当状态从IN切换为OUT的时候,说明一个单词结束了,此时我们输出一个回车符;状态为OUT则什么也不输出;
可以看出,借助自定义的状态,可以使编程思路更加清晰。
在遍历输入字符流的时候,程序(机器)就只能处于两种状态,对应不同状态或状态切换可以有相应的处理动作。
这样的程序不妨称为“状态机”。
按照上面的思路,代码实现就非常简单了——
#include
#define OUT 0 /* outside aword */
#define IN 1 /* inside a word */
int main(void)
{
int c, state;
state = OUT;
while ( ( c = getchar()) != EOF ) {
if (state == OUT) {
if (c == ' ' ||c == '\t' || c == '\n')
state =OUT;
else {
state = IN;
putchar(c);//action
}
} else {
if (c != ' '&& c != '\t' && c != '\n') {
state = IN;
putchar(c);//action
} else {
putchar('\n');//action
state =OUT;
}
}
}
return 0;
}
让我们回到主题吧——
【“编写一个程序,删除C语言程序中所有的注释语句。要正确处理带引号的字符串与字符常量。在C语言中,注释不允许嵌套”】
按照注释的各方面规则,我们来设计一个状态机——
00)设正常状态为0,并初始为正常状态
每遍历一个字符,就依次检查下列条件,若成立或全部检查完毕,则回到这里检查下一个字符
01)状态0中遇到/,说明可能会遇到注释,则进入状态1 ex. int a = b; /
02)状态1中遇到*,说明进入多行注释部分,则进入状态2 ex. int a= b; /*
03)状态1中遇到/,说明进入单行注释部分,则进入状态4 ex. int a = b; //
04)状态1中没有遇到*或/,说明/是路径符号或除号,则恢复状态0 ex.
05)状态2中遇到*,说明多行注释可能要结束,则进入状态3 ex. int a = b; /*heh*
06)状态2中不是遇到*,说明多行注释还在继续,则维持状态2 ex. int a = b; /*hehe
07)状态3中遇到/,说明多行注释要结束,则恢复状态0 ex. int a = b; /*hehe*/
08)状态3中不是遇到/,说明多行注释只是遇到*,还要继续,则恢复状态2 ex. int a = b; /*hehe*h
09)状态4中遇到回车符\n,说明单行注释结束,则恢复状态0 ex. int a = b; //hehe
10)状态0中遇到',说明进入字符常量中,则进入状态5 ex. char a = '
11)状态5中遇到\,说明遇到转义字符,则进入状态6 ex. char a = '\
12)状态6中遇到任何字符,都恢复状态5 ex.char a = '\n 还有如'\t', '\'', '\\' 等主要是防止'\'',误以为结束
13)状态5中遇到',说明字符常量结束,则进入状态0 ex. char a = '\n'
14)状态0中遇到",说明进入字符串常量中,则进入状态7 ex. char s[] = "
15)状态7中遇到\,说明遇到转义字符,则进入状态8 ex. char s[] = "\
16)状态8中遇到任何字符,都恢复状态7 ex. char s[] = "\n 主要是防止"\",误以为结束
17)状态7中遇到"字符,说明字符串常量结束,则恢复状态0 ex. char s[] = "\"hehe"
前面说过,不同状态可以有相应的动作。比如状态0、5、6、7、8都需要输出当前字符,再考虑一些特殊情况就可以了。
读者实现时可以借助debug宏定义,将测试语句输出到标准错误输出,需要时可以重定位到标准输出,即2>&1,然后通过重定向|到more进行查看。
有了这些状态表示,编写代码就很容易了——
#include
#define debug
//#define debug(fmt, args...) fprintf(stderr, fmt, ##args)
void dfa();
int main(void)
{
dfa();
return 0;
}
void dfa()
{
int c, state;
state = 0;
while ((c = getchar()) != EOF) {
if (state == 0 && c == '/') // ex. [/]
state = 1;
else if (state == 1 && c == '*') // ex. [/*]
state = 2;
else if (state == 1 && c == '/') // ex. [//]
state = 4;
else if (state == 1) { // ex. [ or 5/3]
putchar('/');
state = 0;
}
else if (state == 2 && c == '*') // ex. [/*he*]
state = 3;
else if (state == 2) // ex. [/*heh]
state = 2;
else if (state == 3 && c == '/') // ex. [/*heh*/]
state = 0;
else if (state == 3) // ex. [/*heh*e]
state = 2;
else if (state == 4 && c == '\n') // ex. [//hehe]
state = 0;
else if (state == 0 && c == '\'') // ex. [']
state = 5;
else if (state == 5 && c == '\\') // ex. ['\]
state = 6;
else if (state == 6) // ex. ['\n or '\' or '\t etc.]
state = 5;
else if (state == 5 && c == '\'') // ex. ['\n' or '\'' or '\t' ect.]
state = 0;
else if (state == 0 && c == '\"') // ex. ["]
state = 7;
else if (state == 7 && c == '\\') // ex. ["\]
state = 8;
else if (state == 8) // ex. ["\n or "\" or "\t ect.]
state = 7;
else if (state == 7 && c == '\"') // ex. ["\n" or "\"" or "\t" ect.]
state = 0;
//debug("c = %c, state = %d\n", c, state);
if ((state == 0 && c != '/') || state == 5 || state == 6 || state == 7 || state == 8)
putchar(c);
}
}
【测试用例 a.out < test.c > test2.c】
test.c如下:
/*
*This code make no sense,
*but for exercise1_23 in<> to test remove all comments in C code.
*/
#include
#include
#include
#include "http://blog.csdn.net/bat67"
#define debug
#define LESS(i) ( ((i) << 31) / 2 )
#define STRING"\"string\"" //to ensure legal
#define CHAR '\''
int main(void)
{
#ifdef A
"hehe..."
#else /*hehe*/
"blala"
#endif
///*testing*/
int idx;
if (idx > 3 && idx < 6) idx =idx/100;
/* // */
char a = '/'; // /
char b = '*'; // *
char c = '\''; // '
char d = '\n'; // enter
char e = '\"'; // "
char f = '\\'; // \
char g = '<'; // <
char h = '>'; // >
char i = '"'; // "
/* special***string */
char special0[] ="\"hello, world!\"";
char special1[] ="//";
char special2[] ="he\"/*hehe*/";
char *special = " \'hi \0\b\t \\\\ \a\e\f\n\r\v wolegequ \\ ";
return 0;
}