C語言小專案實戰：C 風格註釋轉 C++ 風格註釋轉換器

專案目標

編寫程式讀取 input.c，將所有 /* ... */ 風格註釋轉換為 // ... 風格，結果寫入 output.c。需正確處理巢狀、換行、連續註釋、字符串字面量等邊界情況。

狀態機設計

採用有限狀態機（FSM）建模，四種狀態：

• NULL_STATE：普通代碼區
• C_STATE：處於 /* ... */ 註釋內部
• CPP_STATE：處於 // ... 註釋內部
• END_STATE：文件結束

狀態轉移圖（文字版）：

NULL_STATE --'/'-> 看下一字符:
    '*' -> 輸出 "//"，進入 C_STATE
    '/' -> 輸出 "//"，進入 CPP_STATE
    其他 -> 輸出原字符，留在 NULL_STATE
C_STATE -- 讀字符:
    '*' -> 看下一字符:
        '/' -> 註釋結束，輸出換行(如需)，進入 NULL_STATE
        '*' -> 輸出 '*'，留在 C_STATE
        其他 -> 輸出 '*'+該字符，留在 C_STATE
    '\n' -> 輸出 "\n//"，留在 C_STATE
    EOF -> 進入 END_STATE
CPP_STATE -- 讀字符:
    '\n' -> 輸出 '\n'，進入 NULL_STATE
    EOF -> 進入 END_STATE
    其他 -> 原樣輸出，留在 CPP_STATE

核心代碼結構

/* comment_covert.h */
#ifndef COMMENT_CONVERT_H
#define COMMENT_CONVERT_H
#include <stdio.h>

typedef enum { NULL_STATE, C_STATE, CPP_STATE, END_STATE } State;

void CommentConvert(FILE *in, FILE *out);
void Do_Null_State(FILE *in, FILE *out);
void Do_C_State(FILE *in, FILE *out);
void Do_CPP_State(FILE *in, FILE *out);

#define READ_FILE  "input.c"
#define WRITE_FILE "output.c"
#endif

/* comment_covert.c */
#include "comment_covert.h"

static State state = NULL_STATE;

void Do_Null_State(FILE *in, FILE *out) {
    int c1 = fgetc(in), c2;
    switch (c1) {
        case '/':
            c2 = fgetc(in);
            if (c2 == '*') { fputc('/',out); fputc('/',out); state = C_STATE; }
            else if (c2 == '/') { fputc('/',out); fputc('/',out); state = CPP_STATE; }
            else { fputc('/',out); fputc(c2,out); }
            break;
        case EOF: state = END_STATE; break;
        default: fputc(c1,out);
    }
}

void Do_C_State(FILE *in, FILE *out) {
    int c1 = fgetc(in), c2, c3;
    switch (c1) {
        case '*':
            c2 = fgetc(in);
            if (c2 == '/') {                 // 註釋結束
                c3 = fgetc(in);
                if (c3 != '\n') fputc('\n',out);
                if (c3 == '/') ungetc(c3,in); // 避免吞掉下一註釋開頭
                fputc(c3,out);
                state = NULL_STATE;
            } else if (c2 == '*') {          // 連續 *
                c3 = fgetc(in);
                fputc('*',out);
                if (c3 == '/') state = NULL_STATE;
            } else { fputc('*',out); fputc(c2,out); }
            break;
        case '\n': fputc('\n',out); fputc('/',out); fputc('/',out); break;
        case EOF: state = END_STATE; break;
        default: fputc(c1,out);
    }
}

void Do_CPP_State(FILE *in, FILE *out) {
    int c = fgetc(in);
    if (c == '\n') { fputc('\n',out); state = NULL_STATE; }
    else if (c == EOF) state = END_STATE;
    else fputc(c,out);
}

void CommentConvert(FILE *in, FILE *out) {
    while (state != END_STATE) {
        switch (state) {
            case NULL_STATE: Do_Null_State(in,out); break;
            case C_STATE:    Do_C_State(in,out);    break;
            case CPP_STATE:  Do_CPP_State(in,out);  break;
        }
    }
}

/* test.c */
#include "comment_covert.h"
#include <stdlib.h>

int main(void) {
    FILE *in = fopen(READ_FILE, "r");
    FILE *out = fopen(WRITE_FILE, "w");
    if (!in || !out) { perror("file open"); return EXIT_FAILURE; }
    puts("***** 註釋轉換開始 *****");
    CommentConvert(in, out);
    puts("***** 註釋轉換結束 *****");
    fclose(in); fclose(out);
    return 0;
}

測試用例覆蓋

擴展方向

1. 加入字符串/字符字面量狀態，避免誤轉換 "/*"。
2. 支援命令列參數指定輸入輸出文件。
3. 輸出轉換統計（行數、註釋數）。
4. 整合至編輯器外掛或 CI 流水線自動格式化。