编译实验二 算术表达式解释器.doc

实验二 算数表达式解释器的设计与实现一. 实验目的1. 了解并掌握自顶向下语法分析的思想，熟悉递归下降子程序分析法。2. 了解并掌握语法制导翻译法，掌握采用递归子程序进行语义分析的方法。二. 实验内容 用适当的程序设计语言编制一个算术表达式的解释器，并完成相应的调试，要求该程序能够读入一个算术表达式，运行后给出计算的结果。1算术表达式的解释过程（参考）第一步：首先进行词法分析（即使用实验一编制的词法分析器），提取最终得到的结果单词符号序列，将其作为语法和语义分析的输入；第二步：调用算术表达式的语法及语义分析器。本次实验要求采用递归下降子程序法编写语法分析器，其中要包含对语义的分析。分析结束后，显示表达式的计算结果。2使用的文法E TE E +TE |e T FT T *FT|e Fi(E)其中i为整数(最简单的情况)，如果考虑周全的话，i可取实数类型(需要看一下自己编制的词法分析器是否对实数进行了识别)。该文法的递归下降子程序见书中74页。3. 有能力的同学在完成加乘算术表达式的计算后，试扩充文法，增加识别减法和除法的规则，并修改对应的程序，使之能够识别并计算加减乘除四则运算式。三. 实验要求1. 程序完成后，由实验老师检查代码，验证程序的功能。如:输入 (2+3)*10 对文法进行扩充的，输入 (12-8)*20/5+4等等。 2. 实验二共4学时，实验完成后，提交一份实验报告，写清实验的类型、目的、内容、思路、设计及实现的过程(包括关键的代码，不宜多)，以及实验的结果。实验类型为设计型实验。四. 实验代码using System;using System.Collections.Generic;using System.ComponentModel;using System.Data;using System.Drawing;using System.Linq;using System.Text;using System.Windows.Forms;namespace WindowsFormsApplication5 public partial class Form1 : Form public Form1() InitializeComponent(); private void button1_Click(object sender, EventArgs e) string str = textBox1.Text; int sum= Calculate(str); textBox2.Text = Convert.ToString(sum); public int Calculate(string Expression) List numList = new List();/数字列表 List OperatorList = new List();/运行符列表 bool numState = true;/true：刚遇到符号 int num = 0; Expression = getExpressionNoBrackets(Expression);/读取括号情况 char expression = Expression.ToCharArray(); for (int i = 0; i 58|Convert.ToInt16(expressioni) 48) switch (expressioni) case +: numState = true; numList.Add(num); break; case -: numState = true; numList.Add(num); break; case *: numState = true; numList.Add(num); break; case /: numState = true; numList.Add(num); break; default: throw new Exception(运算符错误，无法识别); OperatorList.Add(expressioni); else if (numState) num = Convert.ToInt16(expressioni.ToString(); if (i = expression.Length - 1) numList.Add(num); numState = false; else num*=10;num+= Convert.ToInt16(expressioni.ToString(); if (i = expression.Length - 1) numList.Add(num); return getResults(numList, OperatorList); public int getResults(List numList, List OperatorList) if (numList.Count = 1) return numList0; List numList1 = new List(); numList1.Add(numList0); List OperatorList1 = new List(); for (int i = 0; i OperatorList.Count; i+) if (OperatorListi = + | OperatorListi = -) numList1.Add(numListi + 1); OperatorList1.Add(OperatorListi); else if (OperatorListi = *) numList1numList1.Count - 1 *= numListi + 1; else if (OperatorListi = /) numList1numList1.Count - 1 /= numListi + 1; int results = numList10; for (int i = 0; i OperatorList1.Count; i+) if (OperatorList1i = +) results += numList1i + 1; else results -= numList1i + 1; return results; public string getExpressionNoBrackets(string Expression) List numList = new List();/数字列表 List OperatorList = new List();/运行符列表 char expression = Expression.Trim().ToCharArray(); #region 去除空格 Expression = ; for (int i = 0; i expression.Length; i+) if (expressioni != ) Expression += expressioni.ToString(); expression = Expression.ToCharArray(); #endregion 去除空格 int num = 0; int state = -1; bool numState = true; string ChildExpression = ; for (int i = 0; i 0) if (ChildExpression.Length = 0) ChildExpression += ; else ChildExpression += expressioni.ToString(); else if (state = 0) numList.Add(Calculate(ChildExpression);/递归，调用计算方法，计算方法又调用此方法。 else if (Convert.ToInt16(expressioni) 58 | Convert.ToInt16(expressioni) 48) switch (expressioni) case +: numState = true; numList.Add(num); break; case -: numState = true; numList.Add(num); break; case *: numState = true; numList.Add(num); break; case /: numState = true; numList.Add(num); break; default: throw new Exception(表达式不正确，含有未知字符！); OperatorList.Add(expressioni); else if (numState) num = Convert.ToInt16(expressioni.ToString(); if (i = expression.Length - 1) numList.Add(num); numState = false; else num*=10;num+= Convert.ToInt16(expressioni.ToString(); if (i = expression.Length - 1) numList.Add(num); if (numList.Count - OperatorList.Count