文档介绍：**工程学院
编译原理课程设计
课程设计题目:表达式计算器
姓名:***
院(系) :计算机科学与工程学院
专业班级:计算机科学与技术084班
学号:200810214415
指导教师:
设计日期:2010 年 12 月26日
目录
表达式计算器 1
1. 需求分析 1
. 总述 1
2. 概要设计 1
. 开发环境 1
. 总体设计 2
. 模块结构图 2
. 模块说明 2
. 界面设计 3
3. 详细设计 4
. 词法分析模块: 4
. 词法分析简介: 4
. 词法分析模块的设计及实现 4
. 语法分析模块 11
. 语法分析简介 11
. 语法分析器的实现 11
文法分析 19
..1 19
4. .测试分析 21
5 课程总结 24
6 .参考文献 25
表达式计算器
需求分析
总述
计算器是我们经常使用的小工具,它能帮我们对数据进行有效的运算,如通过四则运算能实现对输入数据的加减乘除。本课程设计结合了编译原理中的词法分析、语法分析及语义分析方法,给出了表达式计算器的系统设计过程,并在VC++。
功能要求
计算器的功能要求如下:可以支持加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)运算,如3+4-5*2/2;支持括号运算,如(4+5)*5/8;判断用户输入的表达式是否正确,如3+-*3是一个错误的表达式,在计算时将提示错误;用户输入表达式后,按下等号按钮执行计算。
概要设计
开发环境
开发平台:Windows XP + VC++
开发语言:C++
总体设计
程序在VC++。模块设计
模块结构图
词法分析模块
语法分析模块
计算模块
需要一个单词
识别一个单词
得到一个语法短语
计算结果
图1. 程序模块图
模块说明
计算器分为三个功能模块:
(1)词法分析模块:对输入的表达式从左到右扫描,识别出表达式中的单词(包括运算符和运算数),若单词的构成不符合词法规则(运算符和运算数的构成规则),则报错并停止计算。
(2)语法分析模块:将单词分解为各类语法短语,若存在不符合规则的语法短语,则报错并停止计算。
(3)计算模块:对符合语法规则的语法短语进行计算,若计算不能进行,则报错并停止计算。
计算器的三个功能模块中语法分析模块起到了核心作用,如图1所示。
界面设计
图2表达式计算器
详细设计
词法分析模块:
其词法分析器调用接口为lex()
词法分析简介:
词法分析是编译原理程序的第一阶段,其任务是:从左至右逐个字符地对源程序扫描和分解,识别出一个个的单词(如标志符、常量、运算符、界符等),并判断单词的构成是否符合词法规则。可以使用上下文无关文法来描述词法规则,使用有限自动机来识别单词。
词法分析模块的设计及实现
lex工具的基本使用方法和工作原理:
Lex工具是一种词法分析程序生成器,它可以根据词法规则说明书的要求来生成单词识
别程序,由该程序识别出输入文本中的各个单词。一般可以分为<定义部分><规则部
分><用户子程序部分>。其中规则部分是必须的,定义和用户子程序部分是任选的。
(1)定义部分
定义部分起始于%{ 符号,终止于%} 符号,其间可以是包括include语句、声明语句
在内的C语句。这部分跟普通C程序开头没什么区别。
%{
#include ""
int linenum;
%}
(2) 规则部分
规则部分起始于"%%"符号,终止于"%%"符号,其间则是词法规则。词法规则由模式和
动作两部分组成。模式部分可以由任意的正则表达式组成,动作部分是由C语言语句组
成,这些语句用来对所匹配的模式进行相应处理。需要注意的是,lex将识别出来的单
词存放在yytext[]字符数据中,因此该数组的内容就代表了所识别出来的单词的内容。
类似yytext这些预定义的变量函数会随着后面内容展开一一介绍。动作部分如果有多
行执行语句,也可以用{}括起来。
%%
title                 showtitle();
[\n]                  linenum++;
[0-9]+                printf("Int     : %s\n",yytext);
[0-9]*\.[0-9]+        printf("Float   : %s\n",yytext);
[a-zA-Z][a-zA-Z0-9]* pri
nt