goto version of string to int

README.md

str2int.c に関する補足

• ヘッダーファイル str2int.h が必要です。 #include "str2int.h" のように使ってください。
• C言語で *(str++) というのは str[i++] のようなものです。
• (c = str[i++]) != EOF は
  1. str[i] を c に代入し
  2. i++ を実行し
  3. c の値が EOF に等しくないか比較します。
• したがって while ((c = str[i++]) != EOF) { ... } は，「str から1文字ずつ取得しループする。EOF になったら終了。」という意味です。
• オートマトンのプログラムを作る流儀はいくつかありますが，状態遷移とは，つきつめると gotoであり，gotoで移動しながら処理を進めるプログラムを示します。
  • 状態1つ1つに対応する gotoラベルを記載します。
  • gotoで状態遷移します。
  • 入力を受理したときの処理は次のいずれかの方法が考えられます。
    • 終了状態へ遷移する
    • returnで関数を脱出する
  • ここでは return文で脱出します。
  • 状態ごとの処理の先頭で1文字入力をします。

goto文を持たないプログラミング言語では，次の指針で， 同じようなプログラムをざっくり作れます。 String2int.java を参照してください。

• 状態を表す型を定義します。(enum型が便利)
• 入力列から1文字ずつ取得するループを作ります。
• ループ内の switch 文で，状態の処理を担当する caseラベルにジャンプします。
• 入力済みの文字に応じた処理をします。
• 正常終了するときは returnで関数を脱出します。
• 状態遷移は次を行います。
  1. 状態変数に遷移先の状態を代入
  2. continue
• continue により次のように処理が進みます
  1. switch 文からの脱出（状態ごとの処理を終了）
  2. ループの先頭に戻る
  3. ループ処理の条件判定を実行; この際，同時に文字入力を進める
  4. switch 文で，次の状態のラベルへジャンプする
• まとめると
  • プログラムの字面では，次の状態の代入と continue を行う
  • 実質的に，文字入力と次の状態へのジャンプが行われる

このプログラムでは「入力列」として Cの文字列を用いていますが， ファイルやそれを抽象化したストリームを「入力列」とするのが実用的です。 Java 版の String2int.java に，ストリームを入力列とするプログラムを示しました。

str2int.c

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include "str2int.h"

long str2long(char *str) {
    long result = 0;
    int c;

START:
    c = *(str++);
    if (c == '\0') {
        return 0;
    }
    else if (c == '0') {
        goto ZERO;
    }
    else if ('0' <= c && c <= '9') {
        result = c - '0';
        goto DEC;
    }
    else {
        return result;
    }

ZERO:
    c = *(str++);
    if (c == 'x' || c == 'X') {
        goto X;
    }
    else if ('0' <= c && c <= '7') {
        result = c - '0';
        goto OCT;
    }
    else {
        return result;
    }

DEC:
    c = *(str++);
    if ('0' <= c && c <= '9') {
        result *= 10;
        result += c - '0';
        goto DEC;
    }
    else {
        return result;
    }

OCT:
    c = *(str++);
    if ('0' <= c && c <= '7') {
        result *= 8;
        result += c - '0';
        goto OCT;
    }
    else {
        return result;
    }

X:
    c = *(str++);
    if ('0' <= c && c <= '9') {
        result = c - '0';
        goto HEX;
    }
    else if ('A' <= c && c <= 'F') {
        result = c - 'A' + 10;
        goto HEX;
    }
    else if ('a' <= c && c <= 'f') {
        result = c - 'a' + 10;
        goto HEX;
    }
    else {
        return -1;
    }

HEX:
    c = *(str++);
    if ('0' <= c && c <= '9') {
        result *= 16;
        result += c - '0';
        goto HEX;
    }
    else if ('A' <= c && c <= 'F') {
        result *= 16;
        result += c - 'A' + 10;
        goto HEX;
    }
    else if ('a' <= c && c <= 'f') {
        result *= 16;
        result += c - 'a' + 10;
        goto HEX;
    }
    else {
        return result;
    }

ERROR:
    fprintf(stderr, "internal error\n");
    exit(1);

ACCEPT:            /* use return result; instead goto ACCCEPT */
    return result;
}

// data for testing
static char *literals[] = {
    "0", "123", "077", "0xff", "0XFF",
    NULL
};

// test function
int main(void) {
    for (char **p = literals; *p != NULL; p++) {
        printf("%s = %d\n", *p, str2int(*p));
    }
    exit(0);
}

str2int.h

extern long str2long(char *);
static inline int str2int(char *str) {
    return (int)(str2long(str));
}