请编写C程序，输入包含“I"，”O"，的字符串，"I"表示push新元素，"O"表示pop元素，请判断输入字符串是否合法，是否会造成堆栈段的异常

为了编写一个C程序，首先我们需要定义一个简单的堆栈结构并实现基本操作（入栈和出栈）。这里我们将使用数组作为堆栈的底层数据结构。请注意，这个示例假设堆栈大小已知，并且不会超过预设的最大值。

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>

#define MAX_STACK_SIZE 10 // 定义堆栈最大容量

typedef struct {
    char items[MAX_STACK_SIZE];
    int top; // 栈顶指针
} Stack;

// 函数声明
bool is_stack_valid(Stack *stack, const char* input);
void push(Stack *stack, char item);
char pop(Stack *stack);

int main() {
    Stack stack;
    stack.top = -1; // 初始化为空
    char input[100];

    printf("请输入含有'I'和'O'的字符串(以空格分隔): ");
    fgets(input, sizeof(input), stdin); // 获取用户输入

    // 检查输入合法性
    if (is_stack_valid(&stack, input)) {
        // 执行入栈和出栈操作
        for (const char* token = strtok(input, "IO "); token != NULL; token++) {
            if (*token == 'I') {
                push(&stack, *strtok(NULL, "IO "));
            } else if (*token == 'O') {
                if (stack.top != -1) {
                    printf("%c popped from the stack.\n", stack.items[stack.top]);
                    stack.top--;
                } else {
                    printf("Invalid operation: stack is empty.\n");
                }
            } else {
                printf("Invalid input: only 'I' and 'O' allowed.\n");
                break;
            }
        }
    } else {
        printf("Invalid input: unable to maintain a valid stack.\n");
    }

    return 0;
}

// 判断堆栈是否有效
bool is_stack_valid(Stack *stack, const char* input) {
    int i = 0;
    while (input[i] != '\0') {
        if (i + 1 >= MAX_STACK_SIZE) {
            return false; // 堆栈已满
        }
        switch (input[i]) {
            case 'I':
                break;
            case 'O':
                if (stack->top == -1) {
                    return false; // 如果尝试弹出空栈，无效
                }
                i++;
                break;
            default:
                return false; // 非'I'或'O'
        }
        i++;
    }
    return true;
}

// 入栈操作
void push(Stack *stack, char item) {
    stack->items[++stack->top] = item;
}

// 出栈操作
char pop(Stack *stack) {
    if (stack->top == -1) {
        return '\0'; // 返回空字符表示栈空
    }
    return stack->items[stack->top--];
}