• Как расписать циклы через goto, а потом преобразовать в state-машину?

    Mrrl
    @Mrrl
    Заводчик кардиганов
    Возьмём программу, в которой есть и циклы, и goto. Например, проверка, есть ли в матрице нулевая строка:
    void Check(int M[5][5]){
      for(int a=0;a<5;a++){
        for(int b=0;b<5;b++){
          if(M[a][b]!=0) goto L1;
       }
       goto L2;
    L1: continue;
      }
      printf("No\n"); return;
    L2:
      printf("Yes\n"); 
    }

    Опишем все переменные в начале, а циклы распишем прямо по определению.
    Кроме того, return превратим в goto на метку Return в конце функции:
    void Check(int M[5][5]){
      int a,b;
      a=0;
      goto Loop1_Check;
    Loop1_Body:
      b=0;
      goto Loop2_Check;
    Loop2_Body:
          if(M[a][b]!=0) goto L1;
          b++;
    Loop2_Check:
          if(b<5) goto Loop2_Body;  
       goto L2;
    L1: 
    Loop1_End:
       a++;
    Loop1_Check:  
      if(a<5) goto Loop1_Body;
      printf("No\n"); goto Return;
    L2:
      printf("Yes\n"); 
    Return: ;
    }

    Теперь между любыми двумя метками у нас находится линейная последовательность, в которой могут встретиться конструкции if(condition) goto label;
    Заводим переменную state.
    Каждой метке присваиваем какое-нибудь значение этой переменной, и вместо goto label пишем state=label; а вместо if(condition) goto label; - if(condition) state=label; else{ остаток кода до следующей метки }. Если перед какой-нибудь меткой label не было безусловного goto, пишем перед ней state=label;
    void Check(int M[5][5]){
      const int Return=0;
      const int Loop1_Check=1;
      const int Loop1_Body=2;
      const int Loop2_Check=3;
      const int Loop2_Body=4;
      const int L1=5;
      const int L2=6;
    
      int state;
      int a,b;
      a=0;
      state=Loop1_Check;
    Loop1_Body:
      b=0;
     state=Loop2_Check;
    Loop2_Body:
          if(M[a][b]!=0) state=L1;
          else{
             b++;
             state=Loop2_Check;
          }
    Loop2_Check:
          if(b<5) state=Loop2_Body;  
          else state=L2;
    L1: 
          a++;
          state=Loop1_Check;
    Loop1_Check:  
      if(a<5) state=Loop1_Body;
      else{
          printf("No\n"); 
          state=Return;
      }
    L2:
      printf("Yes\n"); 
      state=Return;
    Return: ;
    }

    (это преобразование было неэквивалентным).
    Теперь перед первой меткой вставляем while(state!=Return){ switch(state){
    а каждую метку label: заменяем на break; case label:
    break; перед первой меткой убираем, а case Return: меняем на } }
    void Check(int M[5][5]){
      const int Return=0;
      const int Loop1_Check=1;
      const int Loop1_Body=2;
      const int Loop2_Check=3;
      const int Loop2_Body=4;
      const int L1=5;
      const int L2=6;
    
      int state;
      int a,b;
      a=0;
      state=Loop1_Check;
      while(state!=Return){
        switch(state){
          case Loop1_Body:
            b=0;
            state=Loop2_Check;
            break;
          case Loop2_Body:
            if(M[a][b]!=0) state=L1;
            else{
              b++;
              state=Loop2_Check;
            }
            break;
          case Loop2_Check:
            if(b<5) state=Loop2_Body;  
            else state=L2;
            break;
          case L1: 
            a++;
            state=Loop1_Check;
            break;
          case Loop1_Check:  
             if(a<5) state=Loop1_Body;
             else{
                printf("No\n"); 
                state=Return;
             }
             break;
           case L2:
              printf("Yes\n"); 
              state=Return;
              break;
         }
      }
      ;
    }

    Всё.
    Ответ написан
    4 комментария