烟台大学--编译原理实验--小型计算器的实现

烟台大学–编译原理实验–小型计算器的实现

院 系 计算机与控制工程学院
专 业 计算机科学与技术（卓越工程师计划）
班 级 计165
姓 名 王承乾
学 号 201658501234
指导教师 孔繁茹

一、原创性声明
列出程序中参考的部分及来源

• 课程提供的范例、网上资源、同学帮助（需要写明参考了谁的源码）、参考书等……
  1.参考网上资源strtod库函数的使用方法
  参考部分：int number1=strtod(str+pointer,&finals);
  pointer=finals-str;
  2.参考了LR.c 以及BISON范例程序SRC-BISON\\calc
  参考部分：digits [0-9]|[1-9][0-9]*
  [\\n] {return 0;}
  int yywrap(void)
  {return 1;}
  3.参考了数据结构中对表达式求值的处理思路

二、实验要求
目的 实现一个完整的解释器。
内容 实现一个小型计算器。(只实现加法’+’、乘法’*’、括号’()’即可)

1. 词法分析用 Flex 实现。 2. 语法分析采用手工构造方法。

三、实现方案及完成情况
1.计算器只适用于-2147483648——2147483647范围的整数，我在实现加法乘法的基础上，添加了减法和除法的操作，但是不具备判断非法表达式（例如分母0，不含数字的非法表达式）的功能
2.对于文法G: E->TE’
E’->+TE’|-TE’|ε
T->FT’
T’->FT’|/FT’|ε
F->(E)|id
判断该文法为LL(1)文法的步骤如下，
求解First集，Follow集，Select集：
First(E)= {(,id}
First(E’)= {+,-,ε}
First(T)= {(,id }
First(T’)= {,/,ε}
First(F)= {(,id}
Follow (E)= {),#}
Follow (E’)= {#,)}
Follow (T)= {#,+,-}
Follow (T’)= {#,+,-}
Follow (F)= {#,*,/}
Select(E->TE’)= FIRST(TE’)={ (,id }
Select(E’->+TE’)= FIRST(+TE’)={+}
Select(E’->-TE’)= FIRST(-TE’)={-}
Select(E’->ε)= FOLLOW(E’)={ #,)}
Select(T->FT’)= FIRST(FT’)={ (,id }
Select(T’->*FT’)= FIRST(FT’)={}
Select(T’->/FT’)= FIRST(/FT’)={/}
Select(T’->ε)= FOLLOW(T’)={#,+,-}
Select(F->(E))= FIRST((E))={(}
Select(F->id)= {id}
观察发现，
Select(E’->+TE’)∩Select(E’->-TE’)∩Select(E’->ε)=∅
Select(T’->ε)∩Select(T’->*FT’)∩Select(T’->/FT’)=∅
Select(F->(E))∩Select(F->id)=∅
此文法是LL(1)文法
四、创新和亮点
1.参考网上建议，使用了strtod库函数，避免了使用栈的复杂操作
2.在实现了乘法和加法的基础上，加入了减法和除法
五、运行结果
略
六、源码
源码打印好后，用红色的笔大致标出以下三个部分
 范例程序中已有的部分
 自己修改增添的部分
 网上下载或参考别人的程序片段

1.sizeyunsuan.cpp

/*
计算器文法
    E->TE\'
    E\'->+TE\'|-TE\'|ε
    T->FT\'
    T\'->*FT\'|/FT\'|ε
    F->(E)|id
*/
#include<bits/stdc++.h>
#include \"lex.yy.c\"
using namespace std;
//char str[200];//输入的表达式
int pointer=0;//扫描到的位置
int E();
int T();
int F();
int main()
{
    //cin>>str;
    //char ppp=getchar();
    yylex();
    pointer=0;
    cout<<\"=\"<<E()<<endl;
	return 0;
}
int E()
{
	int number1,number2;
	number1 = T();
	while(str[pointer]==\'+\'||str[pointer]==\'-\')
	{
		char op=str[pointer];
        pointer++;
		number2 = T();
		if(op==\'+\')
            number1=number1+number2;
        else if(op==\'-\')
            number1=number1-number2;
	}
	if (str[pointer]==\')\')
		pointer++;
	return number1;
}
int T()
{
	int number1,number2;
	number1=F();
	while(str[pointer]==\'*\'||str[pointer]==\'/\')
	{
		char op=str[pointer];
        pointer++;
		number2=F();
		if(op==\'*\')
            number1=number1*number2;
        else if(op==\'/\')
            number1=number1/number2;
	}
	return number1;
}
int F()
{
	if(str[pointer]==\'(\')
	{
		pointer++;
		return E();
	}
	else
	{
		char *finals;
		int number1=strtod(str+pointer,&finals);
		//到出现非数字或字符串结束
		//从操作符后面第一个数字一直读到尾
		pointer=finals-str;
		//将pointer调至实数结尾的下一个位置
		return number1;
	}
}

2.calc.l

%{
    #include<stdio.h>
#include<dos.h>
    int cnt = 0;
    char str[100];
%}

digits   [0-9]|[1-9][0-9]*
%%

{digits}         {
		for(int i=0;i<yyleng;i++)
			str[cnt++]=yytext[i];
                   }

[-+()/*]       {
	               for(int j=0;j<yyleng;j++)
                		str[cnt++]=yytext[j];
                 }

[\\n]          {return 0;}

%%
int yywrap(void)
{
	return 1;
}