C指针原理教程之编译原理-小型计算器实现
更新时间：2019年02月07日 11:31:25 作者：myhaspl
本文给大家分享的是如何使用C语言编写一个小型计算器的实例代码，有需要的小伙伴可以参考下
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 /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.y flex test21.l gcc test2.tab.c lex.yy.c -lfl
可以测试一下
root@myhaspl:~# ./a.out 12 + 36 * 2 =84 12 / 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 {$$=$2;}
;
我们的注释以“#”表示
测试结果
myhaspl@myhaspl:~/flex_bison/2$ make bison -d calculator.y flex calculator.l gcc calculator.tab.c lex.yy.c -lfl myhaspl@myhaspl:~/flex_bison/2$ ls a.out calculator.tab.c calculator.y makefile calculator.l calculator.tab.h lex.yy.c myhaspl@myhaspl:~/flex_bison/2$ ./a.out 12-36*10/(1+2+3)#compute =-48 ^C myhaspl@myhaspl:~/flex_bison/2$
前面都是以键盘输入 的方式进行计算器运算，我们下面以文件方式提供给该解释器进行计算，首先，将flex文件改为（将其中中文去除，然后对于非法字符的出现进行忽略）：
%{
#include "calculator.tab.h"
%}
%%
"+" {return ADD;}
"-" {return SUB;}
"" {return MUL;}
"/" {return DIV;}
"|" {return ABS;}
"(" {return LEFTBRACKET;}
")" {return RIGHTBRACKET;}
"#". /comment/
[0-9]+ {yylval=atoi(yytext);return NUMBER;}
\n {return EOL;}
[ \t] /blank/
. /invalid char/
%
接着，改bison文件，加入对文件的读写
%{
#include <stdio.h>
%}
%token NUMBER
%token ADD SUB MUL DIV ABS LEFTBRACKET RIGHTBRACKET
%token EOL
%%
calclist:/**/
|calclist exp EOL{printf ("=%d\n",$2);}
;
exp:factor {$$ = $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 ^C 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:%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# 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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