C指针原理(10)-编译原理-小型计算器实现

、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 /home

Administrator@2012-20121224HD /home

$ cd flexlinux

Administrator@2012-20121224HD /home/flexlinux

$ flex test1.l

Administrator@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

$ ls

lex.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.l

Administrator@2012-20121224HD /home/flexlinux

$ gcc lex.yy.c -lfl

3、运行

Administrator@2012-20121224HD /home/flexlinux

$ ./a

12 66

260

258=12

258=66

264

Administrator@2012-20121224HD /home/flexlinux

$ ./a

/ 56 2 + |32

262

258=56

258=2

259

263

258=32

264

Administrator@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.y
t$ ls

test2.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^C
myhaspl@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# make
bison -d calculator.y
flex calculator.l
gcc calculator.tab.c lex.yy.c -lfl
root@myhaspl:~/test/3# ./a.out mycpt1.cpt mycpt2.cpt
=158
=-8
root@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# make

bison -d calculator.y

flex calculator.l

gcc calculator.tab.c lex.yy.c -lfl

root@myhaspl:~/test/4# ./a.out

12+66

12+66=78

root@myhaspl:~/test/4# ./a.out mycpt1.cpt mycpt2.cpt

12*66/(10-5)=158

77/(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:M”,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# make
bison -d calculator.y
flex calculator.l
gcc calculator.tab.c lex.yy.c -lfl
root@myhaspl:~/test/4# ./a.out mycpt1.cpt mycpt2.cpt
1266/(10-5)<line: 1>the result is:158
12/22-8<line: 2>the result is:-8
77(6-2)<line: 3>the result is:308
77/(10+1)-15<line: 4>the result is:-8
root@myhaspl:~/test/4#

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