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编译原理课程设计--算术表达式的LR分析过程

编译原理课程设计--算术表达式的LR分析过程
编译原理课程设计--算术表达式的LR分析过程

武汉理工大学华夏学院编译原理课程设计

武汉理工大学华夏学院课程设计

课程名称《编译方法》课程设计

题目算术表达式的LR分析过程

专业计算机应用

班级1071班

学号10210407107

姓名蒋梦琴

成绩__________________ 指导教师何九周段学东

2009年6 月29日

目录

课程设计任务书-------------------------------------3 1设计目的--------------------------------------------4 2设计要求--------------------------------------------4 3设计内容--------------------------------------------4 3.1设计原则----------------------------------------4 3.2设计的题目-------------------------------------4 3.3在程序中表示文法----------------------------5 3.3.1文法的输入与读取------------------------5 3.3.2文法的拓展---------------------------------5 3.3.3文法的保存格式---------------------------5 3.3.4SLR(1)文法的定义-------------------------5 3.3.5 SLR(1)__Action表的构造---------------6 3.3.6SLR(1)__GoTo表的构造-----------------6 3.3.7程序算法的设计----------------------7—12 4上机调试--------------------------------------------13 4.1测试结果------------------------------------------13 5心得体会--------------------------------------------14 6参考文献--------------------------------------------14 课程设计封底----------------------------------------15

课程设计任务书

设计题目:算术表达式的LR分析过程

设计目的

1.巩固和加深课堂所学知识;

2.学习掌握一般的软硬件的设计方法和查阅、运用资料的能力;

3.掌握高级语言词法分析、语义分析、语法分析方法;

4.运用高级语言编写质量高、风格好的应用程序。

设计任务(在规定的时间内完成下列任务)

1. 写出符合该算术表达式的的文法和属性文法描述;

2. 按照算术表达式的LR分析过程给出分析方法的思想设计算术表达式

文法;

3. 完成算数表达式的LR分析的程序设计,用SLR(1)分析法实现对

算术表达式的分析;

4. 编制好分析程序后,设计若干用例,上机测试并通过所设计的分析

程序。

时间安排

消化资料、系统调查 1天

系统分析、总体设计,实施计划、撰写报告 3天

演示、验收 1天

具体要求

1. 明确课程设计的目的和重要性,认真领会课程设计的题目,读懂课程设计指

导书的要求,学会设计的基本方法与步骤,学会如何运用前修知识与收集、归纳相关资料解决具体问题的方法。严格要求自己,要独立思考,按时、独立完成课程设计任务。

2. 设计报告:要求层次清楚、整洁规范、不得相互抄袭,凡正文内容有整段完

全相同者一律以抄袭论处。设计报告正文字数不少于0.2万字(不包括附录)。包含内容:①设计题目。②目录。③正文:包括引言、需求分析、总体设计及开发工具的选择,设计原则(给出语法分析方法及中间代码形式的描述、文法和属性文法的设计),数据结构与模块说明(功能与流程图)、详细的算法设计、软件调试、软件的测试方法和结果、有关技术的讨论、收获与体会等。④结束语。⑤参考文献(按公开发表的规范书写)。⑥附录:软件清单(或者附盘)。

3. 软件系统:界面友好,操作简单;交付的软件有必要的安装、使用说明。

指导教师签名:2009年6月28日教研室主任(或责任教师)签名:2009年6月28日

算术表达式的LR分析过程

1.设计目的

课程设计是对学生的一种全面综合训练,是与课堂听讲、自学和练习相辅相成的必不可少的一个教学环节。通常,设计题中的问题比平时的练习题要复杂,也更接近实际。编译原理这门课程安排的课程设计的目的是旨在要求学生进一步巩固课堂上所学的理论知识,深化理解和灵活掌握教学内容,选择合适的数据逻辑结构表示问题,然后编制算法和程序完成设计要求,从而进一步培养学生独立思考问题、分析问题、解决实际问题的动手能力。

通过设计调试词法分析程序,实现从源程序中分出各种单词的方法;加深对课堂教学的理解;提高词法分析方法的实践能力。

2.设计要求

明确课程设计的目的和重要性,认真领会课程设计的题目,读懂课程设计指导书的要求,学会设计的基本方法与步骤,学会如何运用前修知识与收集、归纳相关资料解决具体问题的方法。严格要求自己,要独立思考,按时、独立完成课程设计任务。

深入理解所学的《编译原理》相关知识,按照软件工程的设计方法进行简要的分析与概要设计,进行总体设计,详细设计、系统实施、调试。运用程序设计语言实现算法,编写相关程序。使用Visual C++编写程序,并上机调试,确保程序能运行正确。

学会正确运用语法规则,并能应用优先关系和结合性解决二义性和冲突问题,有效而正确的利用各种分析方法和思想,合理使用出错处理程序,上机调试通过。最后撰写课程设计报告。

3.设计内容

3.1设计原则

由于大多数适用的程序设计语言的文法不能满足LR(0)文法的条件,即使是描述一个实数变量说明这样简单的文法也不一定是LR(0)文法。

现举实型变量说明文法为例:

<实型变量说明>→ real<标识符表>

<标识符表>→<标识符表>,i

<标识符表>→i

3.2设计的题目

算术表达式的文法:

E→E +T | E -T | T

T→T * F | T / F | F

F→ i |(E)

设计算术表达式文法,用SLR(1)分析法实现对算术表达式的分析,给出一个具体句子的分析过程。

3.3在程序中表示文法

3.3.1文法的输入和读取

为了程序读取的方便,非/终结符相互间以空格分开。这里应该输入:

E→E +T | E -T | T

T→T * F | T / F | F

F→ i |(E)

3.3.2文法的拓展

为了在LR分析时能够指示分析器正确停止并接受输入,一般在所有输入文法前加上一个新的产生式,以上面文法为例,我们要保存的文法应该是如此:E’→E E →E +T E →E-T E→T

T→T * F T→T / F T→ F

F→ i F →(E)

3.3.3文法的保存格式

设计一个类Grammar来对文法进行各种处理。每一个项是一个2元组,记录了终结符,和产生式右部。其中非终结符可以用字符串(string)类型表示,产生式右部可用字符串数组( vector )表示。而在保存的同时又可记录下文法的所有非终结符(因为文法的产生式左部会出现所有的非终结符),然后再对已经记录的文法的产生式右部再扫描一遍,记录下所有的终结符。

在本程序中,我虽然记录了原始的符号串,但是在具体过程处理时使用的是符号串对应的下标来进行的,因此再对原始形式的文法再扫描一遍,生成对应的以下标形式保存的文法。同时我对终结符号和非终结符号的保存位于不同的数组中,于是下标就会产生冲突,我采用方式是建立一个下标数据结构 Index 来保存下标:

struct Index

{

int index; // [非终结符或者终结符的下标]

bool teminal; // [为真表示该下标保存的是终结符] bool is_nonteminal(); // [返回! terminal]

}

3.3.4 SLR(1)文法的定义

(1)若状态s 包含了格式A →a.Xb 的任意项目,其中X 是一个终结符,且X 是输入串中的下一个记号,则动作将当前的输入记号移进到栈中,且被压入到栈中的新状态是包含了项目A →aX.b 的状态。

(2)若状态s 包含了完整项目A →g.,则输入串中的下一个记号是在 Follow (A) 中,所以动作是用规则A →g 归约。用规则S¢ →S 归约与接受等价,其中S 是开始状态;只有当下一个输入记号是$时,这才会发生。在所有的其他情况中,新状态都是如下计算的:删除串a 和所有它的来自分析栈中的对应状态。相对应地,DFA 回到a 开始构造的状态。通过构造,这个状态必须包括格式B →g. Ab 的一个项目。将A 压入到栈中,并将包含了项目B →aA.b 的状态压入。

(3)若下一个输入记号都不是上面两种情况所提到的,则声明一个错误。若上述的 SLR(1) 分析规则并不导致二义性,则文法为 SLR(1) 文法(SLR(1) grammar)。

SLR(1)文法的投影函数1定义如下:

1:StateSet (VT∪{#}) →2

1 (S,a) =

{Reduce j |B→ S,a Follow(B),B→ P}

∪(if存在X→ a S且a VT then {Shift})

如果LRSM0中的每个状态S,对任意 a VT,使得| 1(S,a)| 1,则称相应文法为SLR(1)文法。

3.3.5 SLR(1)__Action表的构造

若 1(S,#)={Shift} Action( S, # )=Accept

若 1(S,a)={Shift }且a # Action( S, a) =Shift

若 1(S,a)={Reduce j} Action( S, a) =Reduce j

若 1(S,a)= Action( S, a) = Error

3.3.6 SLR(1)__GoTo表的构造

GoTo( S, X) = S ,当LRSM0中有S S

GoTo( S, X) = error,否则

合并的SLR(1)分析表,合并方法:

Action ( S, a) = Shift i ,

当Action (S, a)= Shift且GoTo(S,a)=Si

GoTo ( S, X) = Si ,

当GoTo(S,X)=Si 且X VN

3.3.8程序算法设计

#include

#include

char *action[12][6]={"S5#",NULL,NULL,"S4#",NULL,NULL, /*ACTION表*/ NULL,"S6#",NULL,NULL,NULL,"acc",

NULL,"r2#","S7#", NULL,"r2#","r2#",

NULL,"r4#","r4#", NULL,"r4#","r4#",

"S5#",NULL,NULL, "S4#",NULL,NULL,

NULL,"r6#","r6#", NULL,"r6#","r6#",

"S5#",NULL,NULL, "S4#",NULL,NULL,

"S5#",NULL,NULL, "S4#",NULL,NULL,

NULL,"S6#",NULL, NULL,"S11#",NULL,

NULL,"r1#","S7#", NULL,"r1#","r1#",

NULL,"r3#","r3#", NULL,"r3#","r3#",

NULL,"r5#","r5#", NULL,"r5#","r5#"};

int goto1[12][3]={1,2,3, /*QOTO表*/

0,0,0,

0,0,0,

0,0,0,

8,2,3,

0,0,0,

0,9,3,

0,0,10,

0,0,0,

0,0,0,

0,0,0,

0,0,0};

char vt[6]={'i','+','*','(',')','#'}; /*存放终结符*/ char vn[3]={'E','T','F'}; /*存放非终结符*/

char*LR[7]={"M->E#","E->E+T#","E->T#","T->T*F#","T->F#","F->(E)#","F ->i#"}; /*存放产生式*/

int a[20];//数组a实现状态栈

char b[20],c[20],c1;//数组b实现符号栈,数组c存放输入的字符串

int top1,top2,top3,top,m,n;

void main()

{

int g,h,i,j,k,l,p,y,z,count;

char x,copy[20],copy1[20];

top1=0;top2=0;top3=0;top=0;

a[0]=0;y=a[0];b[0]='#';

count=0;z=0;

//输入要识别的字符串

printf("请输入表达式\n");

do{

scanf("%c",&c1);

c[top3]=c1; //字符数组c[10]存放输入的字符串

top3=top3+1;//最后top3=5

}while(c1!='#');

//输出分析结果

printf("步骤\t状态栈\t\t符号栈\t\t输入串\t\tACTION\tGOTO\n"); do{

y=z;m=0;n=0; /*y,z指向状态栈栈顶*/

g=top;j=0;k=0;

x=c[top]; //将输入符号赋给x

count++;

printf("%d\t",count);//输出步骤序号

while(m<=top1)

{ /*输出状态栈*/

printf("%d",a[m]);

m=m+1;

}

printf("\t\t");

while(n<=top2)

{ /*输出符号栈*/

printf("%c",b[n]);

n=n+1;

}

printf("\t\t");

while(g<=top3)

{ /*输出输入串*/

printf("%c",c[g]);

g=g+1;

}

printf("\t\t");

while(x!=vt[j]&&j<=5) //获取当前x对应j的值 j++;

if(j==5&&x!=vt[j])//如果x不是终结符则报错 {

printf("error\n");

return;

}

if(action[y][j]==NULL){//????

printf("error\n");

return;

}

else

strcpy(copy,action[y][j]);

if(copy[0]=='S')

{ /*处理移进*/

z=copy[1]-'0';//因为状态从0开始

top1=top1+1;

top2=top2+1;

a[top1]=z;//数组a实现状态栈

b[top2]=x;//数组b实现符号栈

top=top+1;//输入符号串数组c的顶

i=0;

while(copy[i]!='#')//例 "S3#" 输出ACTION {

printf("%c",copy[i]);

i++;

}

printf("\n");

}

if(copy[0]=='r')

{ /*处理归约*/

i=0;

while(copy[i]!='#')//例 "S3#" 输出ACTION {

printf("%c",copy[i]);

i++;

}

h=copy[1]-'0';//因为状态从0开始

strcpy(copy1,LR[h]);

while(copy1[0]!=vn[k]) //获取当前k值

k++;

l=strlen(LR[h])-4; top1=top1-l+1;

top2=top2-l+1;

y=a[top1-1];

p=goto1[y][k];

a[top1]=p;

b[top2]=copy1[0];

z=p;

printf("\t");

printf("%d\n",p);

}

}while(action[y][j]!="acc"); printf("acc\n");

}

4.上机调试

4.1测试结果

5.心得体会

通过该课程设计,掌握了什么是编译程序,编译程序工作的基本过程及其各阶段的基本任务,熟悉了编译程序总流程框图,了解了编译程序的生成过程、构造工具及其相关的技术对课本上的知识有了更深的理解,课本上的知识师机械的,表面的。通过把该算法的内容,算法的执行顺序在计算机上实现,把原来以为很深奥的书本知识变的更为简单,对实验原理有更深的理解。

通过把该算法的内容,算法的执行顺序在计算机上实现,知道和理解了该理论在计算机中是怎样执行的,对该理论在实践中的应用有深刻的理解。通过该课程设计,全面系统的理解了编译原理程序构造的一般原理和基本实现方法。把死板的课本知识变得生动有趣,激发了学习的积极性。把学过的计算机编译原理的知识强化,能够把课堂上学的知识通过自己设计的程序表示出来,加深了对理论知识的理解。以前对与计算机操

在这次课程设计中,我就是按照实验指导的思想来完成。加深了理解文件系统的内部功能及内部实现,培养实践动手能力和程序开发能力的目的。

通过该课程设计,全面系统的理解了编译原理程序构造的一般原理和基本实现方法。把死板的课本知识变得生动有趣,激发了学习的积极性。把学过的计算机编译原理的知识强化,能够把课堂上学的知识通过自己设计的程序表示出来,加深了对理论知识的理解。以前对与计算机操

作系统的认识是模糊的,概念上的,现在通过自己动手做实验,从实践上认识了操作系统是如何处理命令的,如何协调计算机内部各个部件运行,对计算机编译原理的认识更加深刻。课程设计中程序比较复杂,在调试时应该仔细,在程序调试时,注意指针,将不必要的命令去除。

在这次课程设计中,我就是按照实验指导的思想来完成。加深了理解文件系统的内部功能及内部实现,培养实践动手能力和程序开发能力的目的。

6.参考文献

[1].《编译原理》,主编:胡伦俊、徐兰芳、骆婷,出版社:电子工业出版社,出版时间:2005年12月

[2].《程序设计语言编译原理》(第3版),主编:陈火旺、刘春林等,出版社:国防工业出版社,出版时间:2003年2月

[3].《编译原理课程设计》,主编:王雷、刘志成、周晶,出版社:机械工业出版社,出版时间:2005年3月

编译原理实验--词法分析器

编译原理实验--词法分析器 实验一词法分析器设计 【实验目的】 1(熟悉词法分析的基本原理,词法分析的过程以及词法分析中要注意的问题。 2(复习高级语言,进一步加强用高级语言来解决实际问题的能力。 3(通过完成词法分析程序,了解词法分析的过程。 【实验内容】 用C语言编写一个PL/0词法分析器,为语法语义分析提供单词,使之能把输入的字符 串形式的源程序分割成一个个单词符号传递给语法语义分析,并把分析结果(基本字, 运算符,标识符,常数以及界符)输出。 【实验流程图】

【实验步骤】 1(提取pl/0文件中基本字的源代码 while((ch=fgetc(stream))!='.') { int k=-1; char a[SIZE]; int s=0; while(ch>='a' && ch<='z'||ch>='A' && ch<='Z') { if(ch>='A' && ch<='Z') ch+=32; a[++k]=(char)ch; ch=fgetc(stream); } for(int m=0;m<=12&&k!=-1;m++) for(int n=0;n<=k;n++) {

if(a[n]==wsym[m][n]) ++s; else s=0; if(s==(strlen(wsym[m]))) {printf("%s\t",wsym[m]);m=14;n=k+1;} } 2(提取pl/0文件中标识符的源代码 while((ch=fgetc(stream))!='.') { int k=-1; char a[SIZE]=" "; int s=0; while(ch>='a' && ch<='z'||ch>='A' && ch<='Z') { if(ch>='A' && ch<='Z') ch+=32; a[++k]=(char)ch; ch=fgetc(stream); } for(int m=0;m<=12&&k!=-1;m++) for(int n=0;n<=k;n++) { if(a[n]==wsym[m][n]) ++s; else s=0; if(s==(strlen(wsym[m]))) {m=14;n=k+1;} } if(m==13) for(m=0;a[m]!=NULL;m++) printf("%c ",a[m]);

算术表达式的求解-数据结构课程设计报告

课程设计报告 题目:算术表达式求值 一、需求分析 1、设计要求: 给定一个算术表达式,通过程序求出最后的结果 1>、从键盘输入要求解的算术表达式; 2>、采用栈结构进行算术表达式的求解过程; 3>、能够判断算术表达式正确与否; 4>、对于错误表达式给出提示; 5>、对于正确的表达式给出最后的结果; 2、设计构想: 为了实现算符优先算法使用两个工作栈,一个称作OPTR,以寄存运算符;另一个称作OPND,用以寄存操作数或运算结果。在操作数和操作符入栈前,通过一个函数来判别,输入的是操作数还是操作符,操作数入OPND,操作符入OPTR。在输入表达式的最后输入‘#’,设定‘#’的优先级最低,代表表达式输入结束。在表达式输入过程中,遇操作数则直接入栈,遇到运算符则与栈顶运算符比较优先级,若当前运算符优先级高,则当前运算符入栈,扫描下一符号;否则栈顶运算符出栈,两操作数出栈,进行运算,所得结果入数栈,重新比较当前运算符与新栈顶运算符。如此重复直到栈顶运算符与当前符号均为‘#’,运算结束。 二、概要设计 1、本程序包含的模块:

(1)栈模块——实现栈抽象数据类型 (2)运算模块——实现数据表达式的运算(3)主程序模块 三、详细设计 (1)栈模块 1、定义栈结构 struct Sqstack

{ elemtype *top;//栈顶元素 elemtype *base; //栈底元素 int stacksize;//栈的大小 }; 2、栈的基本操作 ①初始化栈 status initstack(struct Sqstack &s) { s.base=(elemtype *)malloc(stack_size*sizeof(elemtype)); if(!s.base) return OVERFLOW; s.top=s.base; s.stacksize=stack_size; return OK; } ②入栈 status push(struct Sqstack &s,elemtype e) {

算术表达式求值演示程序

数理学院 课程设计报告书 课程名称数据结构课程设计 设计题目算术表达式求值演示 专业班级 学号 姓名 指导教师

2014 年12 月

4.2.2 基本操作: InitStack(&S) 操作结果:构造一个空栈S。 GetTop(S) 初始条件:栈S 已存在。 操作结 果: 用P 返回S的栈顶元素。Push(&S 初始条 件:,ch) 栈S 已存在。 操作结 果:插入元素ch 为新的栈顶元素。 Pop(&S) 初始条件:栈S 已存在。 操作结 果:删除S 的栈顶元素。 In(ch) 操作结果:判断字符是否是运算符,运算符即返回1 Precede(c1, c2) 初始条件:c1,c2 为运算符。操作结果:判断运算符优先权,返回优先权高的。Operate(a,op,b) 初始条件:a,b 为整数,op为运算符。操作结果: a 与 b 进行运算,op 为运算符,返回其值。num(n) 操作结果:返回操作数的长度。EvalExpr() 初始条件:输入表达式合法。操作结果:返回表达式的最终结果。}ADT Stack 主程序的流程:

EvaluateExpression() 函数实现了对表达式求值的功能,main() 函数直接调用EvaluateExpression() 对输入的表达式求值输出。 4.2.3 函数的调用关系图

4.3 详细设计 4.3.1 ① . Precede(char c1,char c2)判断运算符优先权,返回优先权高的 算符间的优先关系 如下: 算法伪代码如下: char Precede(char c1,char c2) { static char array[49]={ >', '>', '<', '<', '<', '>', '>', >', '>', '<', '<', '<', '>', '>', >', '>', '>', '>', '<', '>', '>', >', '>', '>', '>', '<', '>', '>', <', '<', '<', '<', '<', '=', '!', >', '>', '>', '>', '!', '>', '>', <', '<', '<', '<', '<', '!', '='}; // 用一维数组存储 49 种情况 switch(c1) { /* i 为下面 array 的横标 */ case '+' : i=0;break; case '-' : i=1;break; case '*' : i=2;break;

数据结构表达式求值实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除数据结构表达式求值实验报告 篇一:数据结构实验二——算术表达式求值实验报告 《数据结构与数据库》 实验报告 实验题目算术表达式求值 学院:化学与材料科学学院 专业班级:09级材料科学与工程系pb0920603 姓学 邮名:李维谷号:pb09206285箱: liwg@https://www.wendangku.net/doc/9312420860.html,指导教师:贾伯琪 实验时间:20XX年10月10日 一、需要分析 问题描述: 表达式计算是实现程序设计语言的基本问题之一,它的实现是栈的应用的一个典型例子。设计一个程序,演示通过将数学表达式字符串转化为后缀表达式,并通过后缀表达式结合栈的应用实现对算术表达式进行四则混合运算。

问题分析: 在计算机中,算术表达式由常量、变量、运算符和括号组成。由于不同的运算符具有不同的优先级,又要考虑括号,因此,算术表达式的求值不可能严格地从左到右进行。因而在程序设计时,借助栈实现。 设置运算符栈(字符型)和运算数栈(浮点型)辅助分析算符优先关系。在读入表达式的字符序列的同时完成运算符和运算数的识别处理,然后进行运算数的数值转换在进行四则运算。 在运算之后输出正确运算结果,输入表达式后演示在求值中运算数栈内的栈顶数据变化过程,最后得到运算结果。 算法规定: 输入形式:一个(:数据结构表达式求值实验报告)算术表达式,由常量、变量、运算符和括号组成(以字符串形式输入)。为使实验更完善,允许操作数为实数,操作符为(、)、.(表示小数点)、+、-、*、/、^(表示乘方),用#表示结束。 输出形式:演示表达式运算的中间结果和整个表达式的最终结果,以浮点型输出。 程序功能:对实数内的加减乘除乘方运算能正确的运算出结果,并能正确对错误输入和无定义的运算报错,能连续测试多组数据。 测试数据:正确输入:12*(3.6/3+4^2-1)#

编译原理实验词法分析实验报告

编译技术实验报告 实验题目:词法分析 学院:信息学院 专业:计算机科学与技术学号: 姓名:

一、实验目的 (1)理解词法分析的功能; (2)理解词法分析的实现方法; 二、实验内容 PL0的文法如下 …< >?为非终结符。 …::=? 该符号的左部由右部定义,可读作“定义为”。 …|? 表示…或?,为左部可由多个右部定义。 …{ }? 表示花括号内的语法成分可以重复。在不加上下界时可重复0到任意次 数,有上下界时可重复次数的限制。 …[ ]? 表示方括号内的成分为任选项。 …( )? 表示圆括号内的成分优先。 上述符号为“元符号”,文法用上述符号作为文法符号时需要用引号…?括起。 〈程序〉∷=〈分程序〉. 〈分程序〉∷= [〈变量说明部分〉][〈过程说明部分〉]〈语句〉 〈变量说明部分〉∷=V AR〈标识符〉{,〈标识符〉}:INTEGER; 〈无符号整数〉∷=〈数字〉{〈数字〉} 〈标识符〉∷=〈字母〉{〈字母〉|〈数字〉} 〈过程说明部分〉∷=〈过程首部〉〈分程序〉{;〈过程说明部分〉}; 〈过程首部〉∷=PROCEDURE〈标识符〉; 〈语句〉∷=〈赋值语句〉|〈条件语句〉|〈过程调用语句〉|〈读语句〉|〈写语句〉|〈复合语句〉|〈空〉 〈赋值语句〉∷=〈标识符〉∶=〈表达式〉 〈复合语句〉∷=BEGIN〈语句〉{;〈语句〉}END 〈条件〉∷=〈表达式〉〈关系运算符〉〈表达式〉 〈表达式〉∷=〈项〉{〈加法运算符〉〈项〉} 〈项〉∷=〈因子〉{〈乘法运算符〉〈因子〉} 〈因子〉∷=〈标识符〉|〈无符号整数〉|'('〈表达式〉')' 〈加法运算符〉∷=+|- 〈乘法运算符〉∷=* 〈关系运算符〉∷=<>|=|<|<=|>|>= 〈条件语句〉∷=IF〈条件〉THEN〈语句〉 〈字母〉∷=a|b|…|X|Y|Z 〈数字〉∷=0|1|2|…|8|9 实现PL0的词法分析

复合算术运算符解读

复合算术运算符 现在我们来看看由几种运算符和包含混合数据类型的更复杂的表达式。 优先权规则 算术表达式能够由许多常量、变量、运算符和括号组成,那么操作执行的次序是怎样的呢?例如,在赋值语句中 avgTemp = FREEZE_PT + BOIL_PT / 2.0; 是FREEZE_PT + BOIL_PT 首先被计算呢还是 BOIL_PT / 2.0首先被计算? 基本的算术运算符的运算顺序与数学的运算符顺序是一样的,按照优先权规则: 最高优先级: 单目 + 单目 - 中等优先级: * / % 最低优先级: + - 在上面的表达式例子中隐含着用括号一样: FREEZE_PT + (BOIL_PT / 2.0 即,我们首先用2除 BOIL_PT然后加FREEZE_PT得到结果。 你能够使用括号改变求值的次序,在语句 avgTemp = (FREEZE_PT + BOIL_PT / 2.0; 中FREEZE_PT 和 BOIL_PT 首先被加,然后它们的和再除以2。我们首先求括号内的子表达式的值,然后接下来再按运算符的优先权规则求值。 当一个算术表达式有几个具有同样优先权的双目运算符时,它们的结合次序是从左到右。表达式

int1 - int2 + int3 意味着(intl - int2 + int3, 不是 int1 - (int2 + int3。另一个例子,我们使用表达式 (float1 + float2 / float1 * 3.0 首先求括号内的表达式的值,然后将得到的和除以float1再乘以3.0。下面是更多的一些例子。———————————————————— 表达式值 10/2*3 15 10%3-4/2 -1 5.0*2.0/4.0*2.0 5.0 5.0*2.0/(4.O*2.O 1.25 5.0+2.0/(4.0*2.0 5.25 ———————————————————— 在C++中, 所有的单目运算符都有从右到左的结合性,例如, - + x 意味着 - (+ x 而不是意味着(- + x。 类型的强制和类型的转换 整型值和浮点值被不同的存储在计算机存储器内,如果在一条赋值语句或算术表达式中我们将整数和浮点值混合在一起会发生什么情况?让我们首先看看赋值语句。 赋值语句如果你做如下声明 int someInt ;

数据结构实验二——算术表达式求值实验报告

《数据结构与数据库》 实验报告 实验题目 算术表达式求值 学院:化学与材料科学学院 专业班级:09级材料科学与工程系PB0920603 姓名:李维谷 学号:PB09206285 邮箱:liwg@https://www.wendangku.net/doc/9312420860.html, 指导教师:贾伯琪 实验时间:2010年10月10日 一、需要分析 问题描述:

表达式计算是实现程序设计语言的基本问题之一,它的实现是栈的应用的一个典型例子。设计一个程序,演示通过将数学表达式字符串转化为后缀表达式,并通过后缀表达式结合栈的应用实现对算术表达式进行四则混合运算。 问题分析: 在计算机中,算术表达式由常量、变量、运算符和括号组成。由于不同的运算符具有不同的优先级,又要考虑括号,因此,算术表达式的求值不可能严格地从左到右进行。因而在程序设计时,借助栈实现。 设置运算符栈(字符型)和运算数栈(浮点型)辅助分析算符优先关系。在读入表达式的字符序列的同时完成运算符和运算数的识别处理,然后进行运算数的数值转换在进行四则运算。 在运算之后输出正确运算结果,输入表达式后演示在求值中运算数栈内的栈顶数据变化过程,最后得到运算结果。 算法规定: 输入形式:一个算术表达式,由常量、变量、运算符和括号组成(以字符串形式输入)。为使实验更完善,允许操作数为实数,操作符为(、)、.(表示小数点)、+、-、*、/、^(表示乘方),用#表示结束。 输出形式:演示表达式运算的中间结果和整个表达式的最终结果,以浮点型输出。 程序功能:对实数内的加减乘除乘方运算能正确的运算出结果,并能正确对错误输入和无定义的运算报错,能连续测试多组数据。 测试数据:正确输入:12*(3.6/3+4^2-1)# 输出结果:194.4

数据结构算术表达式求值实验报告

软件技术基础实验报告 实验名称:表达式计算器 系别:通信工程 年级: 班级: 学生学号: 学生姓名: 《数据结构》课程设计报告 题目简易计算表达式的演示 【题目要求】 要求:实现基本表达式计算的功能 输入:数学表达式,表达式由整数和“+”、“-”、“×”、“/”、“(”、“)”组成输出:表达式的值 基本操作:键入表达式,开始计算,计算过程和结果记录在文档中 难点:括号的处理、乘除的优先级高于加减

1.前言 在计算机中,算术表达式由常量、变量、运算符和括号组成。由于不同的运算符具有不同的优先级,又要考虑括号,因此,算术表达式的求值不可能严格地从左到右进行。因而在程序设计时,借助栈实现。 算法输入:一个算术表达式,由常量、变量、运算符和括号组成(以字符串形式输入)。为简化,规定操作数只能为正整数,操作符为+、-*、/、=,用#表示结束。 算法输出:表达式运算结果。 算法要点:设置运算符栈和运算数栈辅助分析算符优先关系。在读入表达式的字符序列的同时,完成运算符和运算数的识别处理,以及相应运算。 2.概要设计 2.1 数据结构设计 任何一个表达式都是由操作符,运算符和界限符组成的。我们分别用顺序栈来寄存表达式的操作数和运算符。栈是限定于紧仅在表尾进行插入或删除操作的线性表。顺序栈的存储结构是利用一组连续的存储单元依次存放自栈底到栈顶的数据元素,同时附设指针top 指示栈顶元素在顺序栈中的位置,base 为栈底指针,在顺序栈中,它始终指向栈底,即top=base 可作为栈空的标记,每当插入新的栈顶元素时,指针top 增1,删除栈顶元素时,指针top 减1。 2.2 算法设计 为了实现算符优先算法。可以使用两个工作栈。一个称为OPTR ,用以寄存运算符,另一个称做OPND ,用以寄存操作数或运算结果。 1.首先置操作数栈为空栈,表达式起始符”#”为运算符栈的栈底元素; 2.依次读入表达式,若是操作符即进OPND 栈,若是运算符则和OPTR 栈的栈顶运算符比较优先权后作相应的操作,直至整个表达式求值完毕(即OPTR 栈的栈顶元素和当前读入的字符均为”#”)。 2.3 ADT 描述 ADT Stack{ 数据对象:D={ i a |i a ∈ElemSet,i=1,2,…,n, n ≧0} 数据对象:R1={< 1 ,-i i a a >| 1-i a ,D a i ∈,i=2,…,n}

编译原理实验词法分析语法分析

本代码只供学习参考: 词法分析源代码: #include #include #include using namespace std; string key[8]={"do","end","for","if","printf","scanf","then","while"}; string optr[4]={"+","-","*","/"}; string separator[6]={",",";","{","}","(",")"}; char ch; //判断是否为保留字 bool IsKey(string ss) { int i; for(i=0;i<8;i++) if(!strcmp(key[i].c_str(),ss.c_str())) return true; return false; } //字母判断函数 bool IsLetter(char c) { if(((c>='a')&&(c<='z'))||((c>='A')&&(c<='Z'))) return true; return false; } //数字判断函数 bool IsDigit(char c) { if(c>='0'&&c<='9') return true; return false; } //运算符判断函数 bool IsOptr(string ss) { int i; for(i=0;i<4;i++) if(!strcmp(optr[i].c_str(),ss.c_str())) return true ; return false; } //分界符判断函数 bool IsSeparator(string ss) { int i; for(i=0;i<6;i++) if(!strcmp(separator[i].c_str(),ss.c_str()))

最新数学表达式计算(c语言实现)

一、设计思想 计算算术表达式可以用两种方法实现: 1.中缀转后缀算法 此算法分两步实现:先将算术表达式转换为后缀表达式,然后对后缀表达式进行计算。具体实现方法如下: (1)中缀转后缀 需要建一个操作符栈op和一个字符数组exp,op栈存放操作符,字符数组用来存放转换以后的后缀表达式。首先,得到用户输入的中缀表达式,将其存入str数组中。 对str数组逐个扫描,如果是数字或小数点,则直接存入exp数组中,当扫描完数值后,在后面加一个#作为分隔符。 如果是操作符,并且栈为空直接入栈,如果栈不为空,与栈顶操作符比较优先等级,若比栈顶优先级高,入栈;如果比栈顶优先级低或相等,出栈将其操作符存到exp数组中,直到栈顶元素优先等级低于扫描的操作符,则此操作符入栈;如果是左括号,直接入栈,如果是右括号,出栈存入exp数组,直到遇到左括号,左括号丢掉。然后继续扫描下一个字符,直到遇到str中的结束符号\0,扫描结束。结束后看op栈是否为空,若不为空,继续出栈存入exp数组中,直到栈为空。到此在exp数组最后加结束字符\0。 我们就得到了后缀表达式。 (2)后缀表达式计算 此时需要一个数值栈od来存放数值。对exp数组进行逐个扫描,当遇到数字或小数点时,截取数值子串将其转换成double类型的小数,存入od栈中。当遇到操作符,从栈中取出两个数,进行计算后再放入栈中。继续扫描,知道扫描结束,此时值栈中的数值就是计算的结果,取出返回计算结果。 2.两个栈实现算法 此算法需要两个栈,一个值栈od,一个操作符栈op。将用户输入的数学表达式存入str数组中,对其数组进行逐个扫描。 当遇到数字或小数点,截取数值子串,将其转换成double类型的数值存入od栈中; 当遇到左括号,直接入op栈;遇到右括号,op栈出栈,再从值栈od中取出两个数值,计算将其结果存入值栈中,一直进行此操作,直到操作符栈栈顶为左括号,将左括号丢掉。 如果遇到操作符,若op栈为空,直接入栈;若栈不为空,与栈顶元素比较优先等级,若比栈顶操作符优先等级高,直接入op栈,如果低于或等于栈顶优先等级,op栈出栈,再从值栈中取出两个数值,计算将其结果存入值栈中,一直进行此操作,直到栈顶优先等级低于扫描的操作符等级,将此操作符入op栈。继续扫描直到遇到str中的结束字符\0,扫描结束。此时看操作符栈是否为空,若不为空,出栈,再从值栈中取出两个数值进行计算,将其结果存入值栈,一直进行此操作,直到操作符栈为空。此时把值栈中的数值取出,即为所得的最终计算结果。 二、算法流程图 第一种算法:中缀转后缀算法

编译原理实验报告2词法分析程序的设计

实验2 词法分析程序的设计 一、实验目的 掌握计算机语言的词法分析程序的开发方法。 二、实验内容 编制一个能够分析三种整数、标识符、主要运算符和主要关键字的词法分析程序。 三、实验要求 1、根据以下的正规式,编制正规文法,画出状态图; 标识符<字母>(<字母>|<数字字符>)* 十进制整数0 | ((1|2|3|4|5|6|7|8|9)(0|1|2|3|4|5|6|7|8|9)*) 八进制整数0(1|2|3|4|5|6|7)(0|1|2|3|4|5|6|7)* 十六进制整数0x(0|1|2|3|4|5|6|7|8|9|a|b|c|d|e|f)(0|1|2|3|4|5|6|7|8|9|a|b|c|d|e|f)* 运算符和界符+ - * / > < = ( ) ; 关键字if then else while do 2、根据状态图,设计词法分析函数int scan( ),完成以下功能: 1)从文本文件中读入测试源代码,根据状态转换图,分析出一个单词, 2)以二元式形式输出单词<单词种类,单词属性> 其中单词种类用整数表示: 0:标识符 1:十进制整数 2:八进制整数 3:十六进制整数 运算符和界符,关键字采用一字一符,不编码 其中单词属性表示如下: 标识符,整数由于采用一类一符,属性用单词表示 运算符和界符,关键字采用一字一符,属性为空 3、编写测试程序,反复调用函数scan( ),输出单词种别和属性。 四、实验环境 PC微机 DOS操作系统或Windows 操作系统 Turbo C 程序集成环境或Visual C++ 程序集成环境 五、实验步骤 1、根据正规式,画出状态转换图;

数据结构课程设计算术表达式求值计算器.doc

高级语言程序设计 《算术表达式求值》 课程设计报告

算术表达式求值 系统可以实现实现对算术四则混合运算表达式求值,并打印求值过程中运算符栈、操作数栈的变化过程。 第二章系统分析 开始运行时界面如下: 你可以输入一个表达式,按E对其进行求值。

第四章系统实现 #include #include #include #include #define N 100 double numStack[N]={0};//操作数栈 int numTop; char opStack[N];//运算符栈 int opTop; void print_num(double str1[],int n) { int i; printf("\n操作数栈:\n"); for(i=0;i

if(ch=='+'||ch=='-') return 2; if(ch=='*'||ch=='/') return 3; if(ch=='(') return -1; return 0; } double result(double num1,char op,double num2)//计算 { if(op=='+') return num1+num2; if(op=='-') return num1-num2; if(op=='*') return num1*num2; if(op=='/') return num1/num2; return 0; } int compute(char str[]) { double num=0; int i=0,j=1,k=1; numTop=opTop=0; while(str[i]!='\0'||opTop>0) { if(str[i]>='0'&&str[i]<='9') num=num*10+str[i]-'0'; else if( k==1&&str[i]=='-'&&(i==0||op(str[i-1])) ) k=-1; else { if(i>0&&!op(str[i-1])&&str[i]!='('&&str[i-1]!=')')

数据结构算术表达式求值课程设计

目录 1.前言 (2) 2.问题描述 (3) 3.总体设计·····················································································错误!未定义书签。 3.1 概要设计 ······························································································错误!未定义书签。 3.1.1 数据结构的选择 (3) 3.1.2 相关功能函数 (3) 3.1.3 函数模块调用关系 (4) 3.2详细设计和编码 (5) 4.运行与测试 (9) 4.1 上机调试 (9) 4.2 算法时间和空间性能分析 (10) 4.3程序运行测试结果 (11) 5. 总结与心得 (13) 5.1设计中难点的总结以及其它解决方案 (13) 5.2 实验心得 (14) 6. 用户使用说明 (16) 7. 参考文献 (16) 8. 附录1(源代码清单) (16) 9. 附录2(成绩评定表) (25) 1

1.前言 课程设计是实践性教学中的一个重要环节,它以某一课程为基础,它可以涉及和课程相关的各个方面,是一门独立于课程之外的特殊课程。课程设计是让同学们对所学的课程更全面的学习和应用,理解和掌握课程的相关知识。《数据结构》是一门重要的专业基础课,是计算机理论和应用的核心基础课程。 在数据结构的学习和课程设计过程中,我发现它要求学生在数据结构的逻辑特性和物理表示、数据结构的选择和应用、算法的设计及其实现等方面,都必须加深对课程基本内容的理解。同时,在程序设计方法以及上机操作等基本技能和科学作风方面受到比较系统和严格的训练。对于我们专业来说,虽然说对技术要求不是特别高,但是在实际操作过程中,没有足够的专业知识对于编程来说是远远不可以达到要求的,所以对于这次的课程设计,我们必须要通过自己额外补充知识来完成它。 在这次的课程设计中我选择的题目是表达式的求值演示。它的基本要求是:以字符序列的形式从终端输入语法正确的,不含变量的表达式。利用算符优先关系,实现对算术四则混合运算表达式的求值,并演示在求值中运算符栈、运算数栈、输入字符和主要操作的变化过程。表达式计算是实现程序设计语言的基本问题之一,也是栈的应用的一个典型例子。设计一个程序,演示用算符优先法对算术表达式求值的过程。深入了解栈和队列的特性,以便在解决实际问题中灵活运用它们,同时加深对这种结构的理解和认识。对于表示出栈在每执行一个过程中都要输出它的变化,这点我认为在编程中是比较困难的,以我自身的能力,是不可能在规定的时间内完成任务的,所以我参考了很多有价值的书籍来帮助我完成我的程序设计。 2

编译原理实验报告(词法分析器语法分析器)

编译原理实验报告

实验一 一、实验名称:词法分析器的设计 二、实验目的:1,词法分析器能够识别简单语言的单词符号 2,识别出并输出简单语言的基本字.标示符.无符号整数.运算符.和界符。 三、实验要求:给出一个简单语言单词符号的种别编码词法分析器 四、实验原理: 1、词法分析程序的算法思想 算法的基本任务是从字符串表示的源程序中识别出具有独立意义的单词符号,其基本思想是根据扫描到单词符号的第一个字符的种类,拼出相应的单词符号。 2、程序流程图 (1 (2)扫描子程序

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五、实验内容: 1、实验分析 编写程序时,先定义几个全局变量a[]、token[](均为字符串数组),c,s( char型),i,j,k(int型),a[]用来存放输入的字符串,token[]另一个则用来帮助识别单词符号,s用来表示正在分析的字符。字符串输入之后,逐个分析输入字符,判断其是否‘#’,若是表示字符串输入分析完毕,结束分析程序,若否则通过int digit(char c)、int letter(char c)判断其是数字,字符还是算术符,分别为用以判断数字或字符的情况,算术符的判断可以在switch语句中进行,还要通过函数int lookup(char token[])来判断标识符和保留字。 2 实验词法分析器源程序: #include #include #include int i,j,k; char c,s,a[20],token[20]={'0'}; int letter(char s){ if((s>=97)&&(s<=122)) return(1); else return(0); } int digit(char s){ if((s>=48)&&(s<=57)) return(1); else return(0); } void get(){ s=a[i]; i=i+1; } void retract(){ i=i-1; } int lookup(char token[20]){ if(strcmp(token,"while")==0) return(1); else if(strcmp(token,"if")==0) return(2); else if(strcmp(token,"else")==0) return(3); else if(strcmp(token,"switch")==0) return(4); else if(strcmp(token,"case")==0) return(5); else return(0); } void main() { printf("please input string :\n"); i=0; do{i=i+1; scanf("%c",&a[i]);

运算符和表达式教案

QBASIC语言程序设计之 运算符和表达式 科目:计算机 授课人:赵华 时间:2007年10月

《运算符和表达式》教案 教学目标: 1、识记运算符的分类及表达式的定义。 2、掌握算术运算符的运算规则。 3、掌握QBASIC表达式的书写规则。 4、掌握算术表达式的求值方法。 教学重点: 1、掌握算术运算符的运算规则。 2、掌握算术表达式的求值方法。 教学难点: 1、掌握算术运算符的运算规则。 2、掌握算术表达式的求值方法。 课前巩固: 1、函数SQR(X)的功能是什么?(举例介绍) 2、函数INT(X)的功能是什么?(举例介绍) 教学内容: 一、运算符的分类 运算符表示对数据进行的具体运算。在QBASIC中分为四类:算术运算符、字符串运算符、关系运算符、逻辑运算符本节我们重点学习算术运算符和算术表达式的有关内容。 二、算术运算符 1、种类: 2、运算规则: ①^ 是乘方运算符: 例如:6^2就表示数学上的62,其值等于36。 2^-2就表示数学上的2-2,其值等于0.25。

② \ 是整除运算符: 运算功能是:如果参与运算的两个数是整数,运算结果为商的整数部分;如果参与运算的量含有小数,则系统先将它们按四舍五入转换为整数,然后再进行运算。 例1: 7 \ 2 = 3 10 \ 4 = 2 例2: 8.7 \ 5 = 1 12.37 \ 4.78 = 2 ③ MOD 是求余运算符: 运算功能是:如果参与运算的两个数是整数,运算结果为两数相除后的余数;如果参与运算的量含有小数,则系统先将它们按四舍五入转换为整数,然后相除取它们的余数。 例1: 12 MOD 5 = 2 23 MOD 4 = 3 例2: 11.7 MOD 8 = 4 13.23 MOD 4.76 = 3 三、算术表达式 1、什么叫表达式? 是指用圆括号和运算符将常量、变量和函数连接起来的式子。 2 、表达式分为哪几类? 根据运算性质不同可分为四类: 算术表达式 、 字符表达式 、 关系表达式 、 逻辑表达式 3、什么是算术表达式? 就是用圆括号和算术运算符将数值常量、变量和函数连接起来的式子。 4、怎样把代数式写成QBASIC 的算术表达式 例1: 2X + Y +6 写成QBASIC 表达式为: 2*X +Y + 6 例2:A AC 24B +B -2-写成QBASIC 表达式为: (-B+SQR (B^2-4*A*C ))/(2*A) 例3: B A y x +写成QBASIC 表达式为: (ABS (X )* ABS (Y ))/(A+ B )

数据结构课程设计:算术表达式

表达式求值 一目的 利用《数据结构》课程的相关知识完成一个具有一定难度的综合设计题 目,利用C/C++语言进行程序设计,并规地完成课程设计报告。通过课程设计,巩固和加深对线性表、栈、队列、字符串、树、图、查找、排序等理论知识的理解;掌握现实复杂问题的分析建模和解决方法(包括问题描 述、系统分析、设计建模、代码实现、结果分析等);提高利用计算机分析解决综合性实际问题的基本能力。设计一个程序,演示以字符序列的形式输入不含变量的实数表达式求值的计算结果 二需求分析 设计一个程序,演示以字符序列的形式输入不含变量的实数表达式求值的计算结果。对于这个程序我们从输入,输出,和功能三方面来分析。 1.程序输入:从键盘上输入表达式,一个算术表达式,由常量、运算符和括号组成(以字符串形式输入,不含变量)。为了简化,操作数只能为浮点数,操作符为“ +”、“-”、“*”、“/”、“(”、“)”,用“#“表示结束。 2.程序输出:表达式运算结果,运算符栈、运算数栈、输入字符和主要操作变化过程,如运算符栈、运算数栈的出入记录,字符出入栈的过程,打印出完整的过程。 3.功能要求及说明:从键盘上输入表达式。分析该表达式是否合法(包含分母不能为零的情况): (1)是数字,则判断该数字的合法性。 (2)是规定的运算符,则根据规则进行处理。在处理过程中,将计算该表达式的值。 (3)若是其它字符,则返回错误信息。 若上述处理过程中没有发现错误,则认为该表达式合法,并打印处理结果。 三概要设计 1.数据结构的选择: 任何一个表达式都是由操作符,运算符和界限符组成的。我们分别用顺序栈来寄存表达式的操作数和运算符。栈是限定于紧仅在表尾进行插入或删除操作的线性表。

编译原理实验 词法分析&语法分析程序

编译原理实验 词 法 分 析 程 序

实验一:词法分析程序 1、实验目的 从左至右逐个字符的对源程序进行扫描,产生一个个单词符号,把字符串形式的源程序改造成单词符号形式的中间程序。 2、实验内容 表C语言子集的单词符号及内码值 单词符号种别编码助记符内码值 while 1 while -- if 2 if -- else 3 else -- switch 4 switch -- case 5 case -- 标识符 6 id id在符号表中的位置 常数7 num num在常数表中的位置 + 8 + -- - 9 - -- * 10 * -- <= 11 relop LE < 11 relop LT == 11 relop LQ = 12 = -- ; 13 ; -- 输入源程序如下 if a==1 a=a+1; else a=a+2; 输出对应的单词符号形式的中间程序 3、实验过程 实验上机程序如下: #include "stdio.h" #include "string.h" int i,j,k; char s ,a[20],token[20]; int letter() { if((s>=97)&&(s<=122))return 1; else return 0; } int Digit() {if((s>=48)&&(s<=57))return 1;

else return 0; } void get() { s=a[i]; i=i+1; } void retract() {i=i-1;} int lookup() { if(strcmp(token, "while")==0) return 1; else if(strcmp(token, "if")==0) return 2; else if(strcmp(token,"else")==0) return 3; else if(strcmp(token,"switch")==0) return 4; else if(strcmp(token,"case")==0) return 5; else return 0; } void main() { printf("please input you source program,end('#'):\n"); i=0; do { i=i+1; scanf("%c",&a[i]); }while(a[i]!='#'); i=1; memset(token,0,sizeof(char)*10); j=0; get(); while(s!='#') { if(s==' '||s==10||s==13) get(); else { switch(s)

数据结构课程设计_表达式求值【完整版】

XXXXXX大学《数据结构》课程设计报告 班级: 学号: 姓名: 指导老师:

目录 一算术表达式求值 一、需求分析 二、程序的主要功能 三、程序运行平台 四、数据结构 五、算法及时间复杂度 六、测试用例 七、程序源代码 二感想体会与总结

算术表达式求值 一、需求分析 一个算术表达式是由操作数(operand)、运算符(operator)和界限符(delimiter)组成的。假设操作数是正整数,运算符只含加减乘除等四种运算符,界限符有左右括号和表达式起始、结束符“#”,如:#(7+15)*(23-28/4)#。引入表达式起始、结束符是为了方便。编程利用“算符优先法”求算术表达式的值。 二、程序的主要功能 (1)从键盘读入一个合法的算术表达式,输出正确的结果。 (2)显示输入序列和栈的变化过程。 三、程序运行平台 Visual C++ 6.0版本 四、数据结构 本程序的数据结构为栈。 (1)运算符栈部分: struct SqStack //定义栈 { char *base; //栈底指针 char *top; //栈顶指针 int stacksize; //栈的长度 }; int InitStack (SqStack &s) //建立一个空栈S { if (!(s.base = (char *)malloc(50 * sizeof(char)))) exit(0); s.top=s.base; s.stacksize=50; return OK; } char GetTop(SqStack s,char &e) //运算符取栈顶元素 { if (s.top==s.base) //栈为空的时候返回ERROR { printf("运算符栈为空!\n"); return ERROR; } else e=*(s.top-1); //栈不为空的时候用e做返回值,返回S的栈顶元素,并返回OK

词法分析小结

词法分析小结 -总结 []词法是编译器的第一阶段,它的工作就是从输入(源代码)中取得token,以作为parser (语法分析)的输入,一般在词法分析阶段都会把一些无用的空白字符(white space,即空格、tab和换行)以及注释剔除,以降低下一步分析的复杂度,词法分析器一般会提供一个gettoken()这样的,parser可以在做语法分析时调用词法分析器的这个方法来得到下一个token,所以词法分析器并不是一次性遍历所有源代码,而是采取这种on-demand的方式:只在parser需要时才工作,并且每次只取一个token,。token和lexeme 首先,token不等于lexeme。token和lexeme的关系就类似于面向对象语言中“类”和“实例”(或“对象”)之间的关系,这个用中文不知该如何解释才好,比如语言中的变量a和b,它们都属于同一种token:identifier,而a的lexeme是”a”,b则是”b”,而每个关键字都是一种token。token 可以附带有一个值属性,例如变量a,当调用词法分析器的gettoken()时,会返回一个identifier类型的token,这个token带有一个属性“a”,属性可以是多样的,例如表示数字的token可以带有一个表示数字值的属性,它是整型的。如下代码:int age = 23;int count = 50;可以依次提取出8个token:int(值为”int”),id(值为”age”),assign(值为”=”),number(值为整型数值23),int(值为”int”),id(值为”count”),assign(值为”=”),number(值为50)正则表达式 正则表达式可以用来描述字符串模式,例如我们可以用digit+来表示number的token,其中digit表示单个数字(这里说正则表达式并不完全和实现的正则引擎所识别的正则表达式等价,这里只是为了描述问题而已)。然而像c语言的的多行注释,用正则表达式来描述就比较麻烦,此时更倾向于直接用有穷自动机(finite automaton)来描述,因为用它来描述非常直观且很容易。有穷自动机(finite automata) 有穷自动机也称为有限状态机,状态在输入字符的作用下发生迁移,因此,它可以用来识别token,也因此,我们只要画得出fa,之后再用代码实现这个fa,那词法分析器也就差不多弄好了。有穷自动机分确定性(dfa)和非确定性(nfa)两种,如果对于同一个输入,只会有一个确定的状态迁移线,也就是只有一个确定的“下一状态”,那就是dfa,否则就是nfa。因为dfa对于同一个输入只有一个确定的下一状态,所以词法分析器当然优先采用它,那nfa拿来干嘛用呢?nfa用来做描述用时更方便,我们可以非常迅速地画出一个识别token的nfa图,但要想直接画出个dfa那要动不少脑筋。根据正则表达式构建nfa 如上所述,nfa更容易画出,那我们就先研究nfa,在定义token时,我们可以用正则表达式来描述它,因为正则表达式干这行很合适,例如一个digit+就可以描述数字,多方便。因此,我们需要根据正则表达式画出与之等价的nfa。而这个算法非常简单,就是tompson’s construction,这个书上写得很清楚了。将nfa转化成dfa(nfa的确定化)对于计算机来说,面对同一个输入,如果有多个下一状态,那计算机就不清楚要转到哪个状态,所以我们期望能从正则表达式得到dfa,而不是nfa,因为这样将来编程实现时比较(同一输入有确定的一个下一状态),而幸运的是,每个nfa都可以转化成dfa。为什么nfa 可以转化成dfa?因为fa(finite automata)中的状态都是我们自己画的,只要fa能正确的识别token,那就ok了,也就是,如果nfa和dfa都可以达到一样的效果:识别token,那其它的我们就不管了。而nfa确定化的本质,就是将原来多个状态改用一个状态来表示,新状态其实是一个状态集,比如nfa中状态s1在输入a下可以到达s2和s3,那么,在dfa中,就把s2和s3合起来认为是一个状态。还有一个问题是nfa中的空转换(?输入),如果s1在?输入下可以到达s2,就表示s1可以无条件地转移到s2,那s1和s2自然可以合并起来作为dfa中的一个状态,于是nfa转dfa的算法也就好理解了。但首先得先定义下空闭包

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