C指针原理教程之编译原理-小型计算器实现

2020-01-26 13:32:36

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供稿：网友

1、打开cygwin,进入home目录,home目录在WINDOWS系统的cygwin安装目录映射为home目录。

2、首先，在home目录中新建文件夹，在文件夹中放置如下内容的test1.l

/*统计字数*/%{int chars=0;int words=0;int lines=0;%}%%[a-zA-Z]+ {words++;chars+=strlen(yytext);}/n {chars++;lines++;}.  {chars++;}%%main(int argc,char**argv){  yylex();  printf("%d%d%d/n",lines,words,chars);}

然后调用flex生成词法分析器

Administrator@2012-20121224HD /home/flexlinux$ cd /homeAdministrator@2012-20121224HD /home$ cd flexlinuxAdministrator@2012-20121224HD /home/flexlinux$ flex test1.lAdministrator@2012-20121224HD /home/flexlinux$

可以看到目录中的lex.yy.c就是刚生成的C源码，可分析词法。

Administrator@2012-20121224HD /home/flexlinux$ lslex.yy.c test1.l

二、flex和bison联合工作

1 、我们开始构造一个计算器程序。

创建flex代码

/*计算器*/%{enum yytokentype{   NUMBER=258, ADD=259, SUB=260, MUL=261, DIV=262, ABS=263, EOL=264};int yylval;%}%%"+"  {return ADD;}"-"  {return SUB;}"*"  {return MUL;}"/"  {return DIV;}"|"  {return ABS;}[0-9]+ {yylval=atoi(yytext);return NUMBER;}/n {return EOL;}[ /t] {/*空白忽略*/}. {printf("非法字符 %c/n",*yytext);}%%main(int argc,char**argv){  int tok;  while(tok=yylex()){   printf("%d",tok); if (tok==NUMBER) printf("=%d/n",yylval); else printf("/n");  }}

2、编译

Administrator@2012-20121224HD /home/flexlinux$ flex test2.lAdministrator@2012-20121224HD /home/flexlinux$ gcc lex.yy.c -lfl

3、运行

Administrator@2012-20121224HD /home/flexlinux$ ./a- 12 66260258=12258=66264Administrator@2012-20121224HD /home/flexlinux$ ./a/ 56 2 + |32262258=56258=2259263258=32264Administrator@2012-20121224HD /home/flexlinux$

(2)计算器的BISON程序

%{#include <stdio.h>%}%token NUMBER%token ADD SUB MUL DIV ABS%token EOL%%calclist:/**/ |calclist exp EOL{printf ("=%d/n",$2);} ;exp:factor {$$ = $1;} |exp ADD factor{$$=$1+$3;} |exp SUB factor{$$=$1-$3;} ;factor:term {$$=$1;} |factor MUL term{$$=$1*$3;} |factor DIV term{$$=$1/$3;} ;term:NUMBER {$$=$1;} |ABS term {$$=$2>=0?$2:-$2;} ;%%main(int argc,char **argv){yyparse();}yyerror(char *s){ fprintf(stderr,"error:%s/n",s);}$ bison -d test2.yt$ lstest2.tab.c test2.tab.h test2.y test2.y~

然后，修改刚才的flex文件，将其命名为test21.l

test2.tab.h中包含了记号编号的定义和yylval的定义，因此，将其第一部分的相关定义删除，并改为：

/计算器/

#include "test2.tab.h"

然后删除，其第三部分的main函数。

最后，进行编译。

bison -d test2.yflex test21.lgcc test2.tab.c lex.yy.c -lfl

可以测试一下

root@myhaspl:~# ./a.out12 + 36 * 2=8412 / 6 + 2 * 3=8

(2)扩充计算器

加入对括号和注释的支持，

首先修改flex文件，在第二部分加入更多的词法规则(对于注释直接忽略)：

"(" {return LEFTBRACKET;}

")" {return RIGHTBRACKET;}

"#". /忽略注释*/

然后，修改bison文件，在第二部分加入更多的语法规则：

term:NUMBER {$$=$1;}

|ABS term {$$=$2>=0?$2:-$2;}

|LEFTBRACKET exp RIGHTBRACKET {$$=$2;}

;

我们的注释以“#”表示

测试结果

myhaspl@myhaspl:~/flex_bison/2$ makebison -d calculator.yflex calculator.lgcc calculator.tab.c lex.yy.c -lflmyhaspl@myhaspl:~/flex_bison/2$ lsa.out     calculator.tab.c calculator.y makefilecalculator.l calculator.tab.h lex.yy.cmyhaspl@myhaspl:~/flex_bison/2$ ./a.out12-36*10/(1+2+3)#compute=-48^Cmyhaspl@myhaspl:~/flex_bison/2$

前面都是以键盘输入的方式进行计算器运算，我们下面以文件方式提供给该解释器进行计算，首先，将flex文件改为（将其中中文去除，然后对于非法字符的出现进行忽略）：

%{#include "calculator.tab.h"%}%%"+"  {return ADD;}"-"  {return SUB;}""  {return MUL;}"/"  {return DIV;}"|"  {return ABS;}"("  {return LEFTBRACKET;}")"  {return RIGHTBRACKET;}"#". /comment/[0-9]+ {yylval=atoi(yytext);return NUMBER;}/n {return EOL;}[ /t] /blank/. /invalid char/%

接着，改bison文件，加入对文件的读写

%{#include <stdio.h>%}%token NUMBER%token ADD SUB MUL DIV ABS LEFTBRACKET RIGHTBRACKET%token EOL %%calclist:/**/ |calclist exp EOL{printf ("=%d/n",$2);} ; exp:factor {$$ = $1;} |exp ADD factor{$$=$1+$3;} |exp SUB factor{$$=$1-$3;} ;  factor:term {$$=$1;} |factor MUL term{$$=$1*$3;} |factor DIV term{$$=$1/$3;} ;term:NUMBER {$$=$1;} |ABS term {$$=$2>=0?$2:-$2;} |LEFTBRACKET exp RIGHTBRACKET {$$=$2;} ;%%main(int argc,char **argv){int i;if (argc<2){  yyparse();}else{  for(i=1;i<argc;i++)    {    FILE *f=fopen(argv[i],"r");    if (!f){     perror(argv[i]);     return (1);    }   yyrestart(f);   yyparse();   fclose(f);  }}}yyerror(char *s){ fprintf(stderr,"error:%s/n",s);}

最后测试一下

root@myhaspl:~/test/3# makebison -d calculator.yflex calculator.lgcc calculator.tab.c lex.yy.c -lflroot@myhaspl:~/test/3# ./a.out mycpt1.cpt mycpt2.cpt=158=-8root@myhaspl:~/test/3#

其中两个CPT文件内容类似为：

12*66/(10-5)

我们接着完善这个计算器程序，让算式能显示出来，修改calculator.l

通过加入printf语句，打印词法分析器解析到的字符。比如：

..................

[0-9]+ {yylval=atoi(yytext);printf("%d",yylval);return NUMBER;}

/n {return EOL;}

[ /t] /blank/

. /invalid char/

然后编译执行。

root@myhaspl:~/test/4# makebison -d calculator.yflex calculator.lgcc calculator.tab.c lex.yy.c -lflroot@myhaspl:~/test/4# ./a.out12+6612+66=78^Croot@myhaspl:~/test/4# ./a.out mycpt1.cpt mycpt2.cpt  12*66/(10-5)=15877/(10+1)-15=-8

接下来加上读取的行号，将结果的显示更加人性化

flex文件要改：

/n {printf("<line:%4d>",yylineno);yylineno++;return EOL;}

然后，bison文件也改：

calclist:/**/
|calclist exp EOL{printf ("the result is:%d/n",$2);}
;

最后，编译运行测试一下。

root@myhaspl:~/test/4# makebison -d calculator.yflex calculator.lgcc calculator.tab.c lex.yy.c -lflroot@myhaspl:~/test/4# ./a.out mycpt1.cpt mycpt2.cpt1266/(10-5)<line:  1>the result is:15812/22-8<line:  2>the result is:-877(6-2)<line:  3>the result is:30877/(10+1)-15<line:  4>the result is:-8root@myhaspl:~/test/4#

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