C语言中的有限状态机

Question

我正在尝试用 C 创建一个简单的有限状态机，但我对如何开始感到很困惑。我尝试在网上查找，但并没有真正为我解决这个问题。

我的目标是检查字符串是八进制、十六进制还是十进制。

要为八进制，字符串必须以 0 开头，后跟数字 0-7。 要为十六进制，字符串必须以 0x 或 OX 开头，后跟 (a-f, A-F, 0-9)

我创建状态的尝试是：

typedef enum  {
   ERROR,
   OCTAL,
   HEX,
   DECIMAL
} stringStates;

现在，我将使用 switch 语句遍历整个字符串并在不同状态之间切换，直到我正确识别它属于哪个状态。

 while (current_Position<=end_String-1)
 {
    switch( "input something here")
      {
        case 0:
             //process string
             break;
        case 1:
             //process string
             break;

         case 2:
             //process string
             break;
         case 3:
             //process string
             break;
         default:
             break;
      }
  }

这个概念对我来说仍然很新，我很难理解它的实现。如果有人能解释一下，将不胜感激。

Answer 1

这是一个非常直接的问题，解决方案也很简单。

如图所示，我有 7 个状态，即从 0 到 6。0 是初始状态。 3,4,5 可能是最终状态，6 是死亡状态。

state 0：初始状态，从这个状态我们只能遇到以下字符：

0 或 O 或 1-9

如果有任何其他字符，则存在错误，无需进一步处理。

状态 1：如果状态 0 中的字符为 0，那么这是下一个状态并且

如果此状态的字符为 x，则字符串为十六进制 (state=4)，无需进一步处理，因为任何字符都可以跟随。

如果此状态的字符为 0-7，则字符串为八进制（状态 = 5），我们处理到字符串的末尾以查看是否得到任何不同于 0-7 的字符，如果我们这样做了，则错误为无效的字符串，一旦我们得到它就不需要进一步处理。

状态 2：如果状态 0 中的 char 为 O，则这是下一个状态，如果下一个 char 为 X，则此状态下的字符串为十六进制 (state=4)，无需进一步处理，如果不是，则存在错误。

状态 3：如果状态 0 的字符是 1-9，则字符串是十进制数（状态 = 3），我们处理到字符串的末尾，看看我们是否得到任何不同于 0 的字符-9，如果我们这样做了，那么错误是无效字符串，一旦我们得到它就不需要进一步处理。

状态4：十六进制数

状态 5：八进制数

状态6：错误表示无效字符串

这是 C 代码。我将字符串的长度设为 9，只是为了简单起见，仅此而已。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
  char *a="066676777";
  int state=0;int i=0;
  while(state!=6&&i<9)
  {
      switch(state)
      {
      case 0:
        if(a[i]=='0')
            state=1;
        else if(a[i]=='O')
            state=2;
        else if(a[i]>=49&&a[i]<=57)
            state=3;
        else {state=6;i=9;}
        break;
      case 1:
         if(a[i]=='x')
         {
              state=4;i=9;
         }
         else if(a[i]>=48&&a[i]<=55)
         {
             state=5;
             while(i<9)
                if(a[i]>=48&&a[i]<=55)
                 ++i;
                else {state=6;i=9;}
         }
         else {state=6;i=9;}
         break;
      case 2:
          if(a[i]=='X')
          {
              state=4;i=9;
          }
          else {state=6;i=9;}
         break;
      case 3:
          while(i<9)
            if(a[i]>=48&&a[i]<=57)
                ++i;
            else {state=6;i=9;}
            break;
      default:
        printf("please select correct initial state");
         break;
      }
      ++i;
    }
    if(state==3)
      printf("it is a decimal number");
    else if(state==4)
      printf("it is a hexadecimal number");
    else if(state==5)
      printf("it is a octal number");
    else printf("error encountered as invalid string");
}