编译原理逆波兰式的产生及计算演示教学.docx

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编译原理逆波兰式的产生及计算演示教学

编译原理-逆波兰式的产生及计算

学号

1406410107

成绩

编译原理上机报告

名称：

逆波兰式的产生及计算

学院：

信息与控制工程学院

专业：

计算机科学与技术

班级：

计算机1401班

姓名：

叶达成

2016年11月4日

一、上机目的

通过设计、编制、调试一个典型的语法分析程序，实现对词法分析程序所提供的单词序列进行语法检查和结构分析，进一步掌握常用的语法分析方法。

1、选择最有代表性的语法分析方法，如LL

（1）语法分析程序、算符优先分析程序和LR分析分析程序，并至少完成两个题目。

2、选择对各种常见程序语言都用的语法结构，如赋值语句（尤指表达式）作为分析对象，并且与所选语法分析方法要比较贴切。

⑴实验前的准备

按实验的目的和要求，编写语法分析程序，同时考虑相应的数据结构。

⑵调试

调试例子应包括符合语法规则的算术表达式，以及分析程序能够判别的若干错例。

⑶输出

对于所输入的算术表达式，不论对错，都应有明确的信息告诉外界。

⑷扩充

有余力的同学，可适当扩大分析对象。

譬如：

①算术表达式中变量名可以是一般标识符，还可含一般常数、数组元素、函数调用等等。

②除算术表达式外，还可扩充分析布尔、字符、位等不同类型的各种表达式。

③加强语法检查，尽量多和确切地指出各种错误。

二、基本原理和上机步骤

基本原理：

将运算对象写在前面，而把运算符号写在后面。

用这种表示法表示的表达式也称做后缀式。

逆波兰式的特点在于运算对象顺序不变，运算符号位置反映运算顺序。

采用逆波兰式可以很好的表示简单算术表达式，其优点在于易于计算机处理表达式。

上机步骤：

（1）构造一个栈，存放运算对象。

（2）读入一个用逆波兰式表示的简单算术表达式。

（3）自左至右扫描该简单算术表达式并判断该字符，如果该字符是运算对象，则将该字符入栈。

若是运算符，如果此运算符是二目运算符，则将对栈顶部的两个运算对象进行该运算，将运算结果入栈，并且将执行该运算的两个运算对象从栈顶弹出。

如果该字符是一目运算符，则对栈顶部的元素实施该运算，将该栈顶部的元素弹出，将运算结果入栈。

（4）重复上述操作直至扫描完整个简单算术表达式的逆波兰式，确定所有字符都得到正确处理，我们便可以求出该简单算术表达式的值。

三、上机结果

程序清单：

#include

#include

#include

#include

#include

#include

usingnamespacestd;

charstr[50];//用于存放原来的表达式

inttop;//栈顶指针

charstack[50];//定义栈，用于计算逆波兰式

charex[50];//存放后缀表达式

double_stack[50];//定义栈，用于计算逆波兰式子

intflag[50];//用于区分+、-号的含义，0表示运算符，1表示正负号

//生成逆波兰式

voidNiBolan（）

{

memset（flag,0,sizeof（flag））;//flag初始值设为0

charch=str[0];

inti=1,t=0;

top=0;

while（ch!

='#'）

{

switch（ch）

{

case'（':

top++;

stack[top]=ch;

break;

case'）':

while（stack[top]!

='（'）

{

ex[t]=stack[top];

top--;

t++;

}

top--;

break;

case'^':

while（stack[top]=='^'）//设置^运算符优先级为最高

{

ex[t]=stack[top];

top--;

t++;

}

top++;

stack[top]=ch;

break;

case'+':

case'-':

//当ch为+、-号是，若前面相邻字符不是'）'或数字且后面相邻字符是数字时表示正负号

if（isdigit（str[i]）&&!

isdigit（str[i-2]）&&str[i-2]!

='）'）

{

flag[t]=1;//标记符号为正负号

ex[t++]=ch;

ch=str[i++];

while（（ch>='0'&&ch<='9'）||（ch>='a'&&ch<='z'）||ch=='.'||ch=='+'）//判别小数点

{

ex[t]=ch;

t++;

ch=str[i];

i++;}

i--;

ex[t]='&';

t++;}

else

{while（top!

=0&&stack[top]!

='（'）{

ex[t]=stack[top];

top--;

t++;}

top++;

stack[top]=ch;}

break;

case'*':

case'/':

while（stack[top]=='*'||stack[top]=='/'||stack[top]=='^'）//运算符^优先级高于*和/

{

ex[t]=stack[top];

top--;

t++;}

top++;

stack[top]=ch;

break;

case'':

break;

default:

while（（ch>='0'&&ch<='9'）||（ch>='a'&&ch<='z'）||ch=='.'）//判别小数点

{

ex[t]=ch;

t++;

ch=str[i];

i++;}i--;

ex[t]='&';

t++;

}ch=str[i];i++;}

while（top!

=0）

if（stack[top]!

='（'）

{

ex[t]=stack[top];

t++;

top--;}

else

{

printf（"error"）;

top--;

exit（0）;}

ex[t]='#';

ex[t+1]='\0';

printf（"逆波兰式为：

%s\n",ex）;}

voidCalculate（）

{

charch=ex[0];

intt=0;

top=-1;

while（ch!

='#'）

{

if（ch=='&'）{

ch=ex[++t];

continue;}

switch（ch）{

case'+':

if（flag[t]）//'+'表示正号

{

ch=ex[++t];

doubled=0;

while（ch>='0'&&ch<='9'）

{

d=10.0*d+double（ch-'0'）;

ch=ex[++t];

}

if（ch=='.'）//判断是否为小数

{

ch=ex[++t];

doublek=1.0;

while（ch>='0'&&ch<='9'）

{

d=d+double（ch-'0'）/（10.0*k）;

k=k+1.0;

ch=ex[++t];

}}

top++;

_stack[top]=d;

}else

{

_stack[top-1]=_stack[top-1]+_stack[top];

top--;

t++;}

break;

case'-':

if（flag[t]）//'-'表示负号

{

ch=ex[++t];

doubled=0;

while（ch>='0'&&ch<='9'）

{

d=10.0*d+double（ch-'0'）;

ch=ex[++t];

}if（ch=='.'）{

ch=ex[++t];

doublek=1.0;

while（ch>='0'&&ch<='9'）

{

d=d+double（ch-'0'）/（10.0*k）;

k=k+1.0;

ch=ex[++t];}}

top++;

_stack[top]=-d;}else{

_stack[top-1]=_stack[top-1]-_stack[top];

top--;

t++;}

break;

case'^':

//运算符为'^'

if（_stack[top]==0）

{

_stack[top-1]=1;

}

else

{

inttemp;

temp=_stack[top-1];

while（--_stack[top]）

{

_stack[top-1]*=temp;}}

top--;

t++;

break;

case'*':

_stack[top-1]=_stack[top-1]*_stack[top];

top--;

t++;

break;

case'/':

if（_stack[top]!

=0）

_stack[top-1]=_stack[top-1]/_stack[top];

else

{

printf（"\n\tchu0error!

\n"）;

exit（0）;}

top--;

t++;

break;

default:

doubled=0;

while（ch>='0'&&ch<='9'）

{

d=10.0*d+double（ch-'0'）;

ch=ex[++t];}

if（ch=='.'）//判断是否为小数

{

ch=ex[++t];

doublek=1.0;

while（ch>='0'&&ch<='9'）

{

d=d+double（ch-'0'）/（10.0*k）;

k=k+1.0;

ch=ex[++t];}}

top++;

_stack[top]=d;}

ch=ex[t];}

cout<<"计算结果：

"<<_stack[top]<

%lf\n",_stack[top]）;

}

intmain（）

{

printf（"请输入中缀表达式：

"）;

scanf（"%s",&str）;//输入原表达式

printf（"原表达式为：

%s\n",str）;

NiBolan（）;//生成逆波兰式

Calculate（）;//计算逆波兰式

return0;

}

屏幕截图：

四、讨论与分析

通过这次的实验，知道了算符优先文法的概念以及这个文法的简单应用。

通过对中缀表达式转化为后缀表达式的实验，我对算符优先级有了更深的理解。

并解决了如何构造这些优先级以及如何运用他们来计算后缀表达式，同时计算出表达式的结果。

算符优先文法是一种自下而上的分析法，其文法的特点是文法的产生式中不含两个相邻的非终结符。

一般的表达式就属于这种文法。