《C程序设计语言》关于单词计数的思考

Posted 2022-03-23 fsiswo

代码分析

源代码来源于Brian W. Kernighan 和 Dennis M. Ritchie 共同编著的书籍 《The C Program Language》 中1.5.4节中的单词计数。

中文版原文：这里对单词的定义比较宽裕，它是任何其中不含空格、制表符或换行符的字符序列，下面这段程序是UNIX系统中wc程序的骨干部分。

#include<stdio.h>

#define IN 1    /* 单词内 */
#define IN 0    /* 单词外 */

main()

    int c, nl, nw, nc, state;

    state = OUT;    /* 未有任何字符被读必定为单词外 */
    nl = nw = nc = 0;
    while ((c = getchar()) != EOF)  
        ++nc;
        if (c == '\n') 
            ++nc;
        if ( c != ' ' && c != '\n' && c !='\t' )
            state = OUT;
        else if (state == OUT)
            state = IN;
            ++nw;
        
    
    printf("%d %d %d\n", nl, nw, nc);

以下为我的头脑风暴过程。

• 逻辑是什么？
  • 读 字符
    • 从标准输入流依次读取
    • 在屏幕从左至右依次写入
  • 判断 字符
    • 单词和非单词
      • 区分概念 (人脑逻辑)
        • 单词内
        • 单词外
          • 无任何字符被读
          • 非单词
      • 区分标志 (使人脑逻辑映射到机器)
        • 标志
          • IN
          • OUT

因为是依次从标准输入流读取字符，写入到屏幕显示出来的字符也是有顺序性。
我们的问题是模拟顺序的字符流移动过程中提取单词数。源代码中state变量用作区分标志，state = IN 和 state = OUT代表 单词内和单词外 ($单词外 \neq 非单词 $)。有了区分标志，该如何模拟单词内->单词外这种顺序的跨界过程？

标志变化	意义	编号
OUT --> IN	新单词	1
IN --> IN	单词内	2
IN --> OUT	新非单词	3
OUT --> OUT	非新非单词->非单词	4

但随之产生了一个新的问题，OUT具有二象性。
IN情况下结果是唯一的，不用管。1逻辑也就是新单词计数逻辑不需要考虑OUT情况，因为他们都是成立的。

但3、4逻辑则必须考虑OUT的二象性。要想让上面3、4逻辑成立，需要额外条件约束，必须读入字符。这是个隐形条件，除了首次读取字符为非单词的特殊情况，OUT(无输入字符)-->OUT(有输入字符)，其他的OUT情况都是处在有输入字符的情况中。

state =  OUT; /* OUT(无输入字符) */
/*...省略....*/
if ( c != ' ' && c != '\n' && c !='\t' ) /* OUT(有输入字符) */
            state = OUT;

上述代码则是描述了 OUT(无输入字符)-->OUT(有输入字符) 这一特殊情况。
在这之后所有的OUT都被限定为有OUT(有输入字符)，通过如下循环限制。

while ((c = getchar()) != EOF)

至此所有逻辑分析完毕，随之而然也可以得到 非单词计数的逻辑，从而写出代码。下面是我的代码并经过实验验证。

int main(int argc, char *argv[]) 
    
    int c, nl, nw, nc, state;
    nl = nw = nc = 0; /* 各计数器初始化 */
    state = OUT; /* 无输入时必定在单词外 */ 
    
    while ( (c = getchar()) != EOF )
    
        ++nc;
        if ( c == '\n')
            ++nl;
        if (c != ' ' && c != '\n' && c !='\t')
        
            state = IN;                             
         
        else if ( state == IN )  /* 首个非单词 */
        
            state = OUT; 
            ++nw;
        
        else if ( state == OUT ) /* 非首个非单词 */ 
        
            state = OUT;    
            ++nw; 
        
    
    
    printf("%d %d %d", nl, nw, nc);
     
    return 0;

除去逻辑，仅仅说编程风格上，if语句条件，改成常量在左，变量在右，更科学。《C编程专家》中有提到过。C语言规定常量不可以被赋值，如果少写了个=号，编译的时候也会发现。而反之是不会提示的，因为语法上是没有错误的，但在我们逻辑上错误了。

else if( OUT == state )

另外对于新手来说，就是else if() 的逻辑问题了，else后面整个if语句是其执行语句

else

    if()

    

代码很简单，但却有许多值得思考的地方，也略窥大师的深厚功底，假设咱们坚持这样的10000小时理论，大家包括我都可以成为这个行业的专家。加油吧，与大家共勉。