C指針原理教程之編譯原理-小型計算器實現(xiàn)
更新時間：2019年02月07日 11:31:25 作者：myhaspl
本文給大家分享的是如何使用C語言編寫一個小型計算器的實例代碼，有需要的小伙伴可以參考下
1、打開cygwin,進入home目錄,home目錄在WINDOWS系統(tǒng)的cygwin安裝目錄映射為home目錄。
2、首先，在home目錄中新建文件夾，在文件夾中放置如下內(nèi)容的test1.l
/*統(tǒng)計字數(shù)*/
%{
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);
}
然后調(diào)用flex生成詞法分析器
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 $
可以看到目錄中的lex.yy.c就是剛生成的C源碼，可分析詞法。
Administrator@2012-20121224HD /home/flexlinux $ ls lex.yy.c test1.l
二、flex和bison聯(lián)合工作
1 、我們開始構(gòu)造一個計算器程序。
創(chuàng)建flex代碼
/*計算器*/
%{
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、編譯
Administrator@2012-20121224HD /home/flexlinux $ flex test2.l Administrator@2012-20121224HD /home/flexlinux $ gcc lex.yy.c -lfl
3、運行
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)計算器的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，修改剛才的flex文件，將其命名為test21.l
test2.tab.h中包含了記號編號的定義和yylval的定義，因此，將其第一部分的相關定義刪除，并改為：
/計算器/
%{
#include "test2.tab.h"
%}
然后刪除，其第三部分的main函數(shù)。
最后，進行編譯。
bison -d test2.y flex test21.l gcc test2.tab.c lex.yy.c -lfl
可以測試一下
root@myhaspl:~# ./a.out 12 + 36 * 2 =84 12 / 6 + 2 * 3 =8
(2)擴充計算器
加入對括號和注釋的支持，
首先修改flex文件，在第二部分加入更多的詞法規(guī)則(對于注釋直接忽略)：
"(" {return LEFTBRACKET;}
")" {return RIGHTBRACKET;}
"#". /忽略注釋*/
然后，修改bison文件，在第二部分加入更多的語法規(guī)則：
term:NUMBER {$$=$1;}
|ABS term {$$=$2>=0?$2:-$2;}
|LEFTBRACKET exp RIGHTBRACKET {$$=$2;}
;
我們的注釋以“#”表示
測試結(jié)果
myhaspl@myhaspl:~/flex_bison/2$ make bison -d calculator.y flex calculator.l gcc calculator.tab.c lex.yy.c -lfl myhaspl@myhaspl:~/flex_bison/2$ ls a.out calculator.tab.c calculator.y makefile calculator.l calculator.tab.h lex.yy.c myhaspl@myhaspl:~/flex_bison/2$ ./a.out 12-36*10/(1+2+3)#compute =-48 ^C myhaspl@myhaspl:~/flex_bison/2$
前面都是以鍵盤輸入 的方式進行計算器運算，我們下面以文件方式提供給該解釋器進行計算，首先，將flex文件改為（將其中中文去除，然后對于非法字符的出現(xiàn)進行忽略）：
%{
#include "calculator.tab.h"
%}
%%
"+" {return ADD;}
"-" {return SUB;}
"" {return MUL;}
"/" {return DIV;}
"|" {return ABS;}
"(" {return LEFTBRACKET;}
")" {return RIGHTBRACKET;}
"#". /comment/
[0-9]+ {yylval=atoi(yytext);return NUMBER;}
\n {return EOL;}
[ \t] /blank/
. /invalid char/
%
接著，改bison文件，加入對文件的讀寫
%{
#include <stdio.h>
%}
%token NUMBER
%token ADD SUB MUL DIV ABS LEFTBRACKET RIGHTBRACKET
%token EOL
%%
calclist:/**/
|calclist exp EOL{printf ("=%d\n",$2);}
;
exp:factor {$$ = $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 測試一下
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#
其中兩個CPT文件內(nèi)容類似 為：
12*66/(10-5)
我們接著完善這個計算器程序，讓算式能顯示出來，修改calculator.l
通過加入printf語句，打印詞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/
%%
然后編譯執(zhí)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 ^C root@myhaspl:~/test/4# ./a.out mycpt1.cpt mycpt2.cpt 12*66/(10-5)=158 77/(10+1)-15=-8
接下來加上讀取的行號，將結(jié)果的顯示更加人性化
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 ，編譯運行測試一下。
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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