130242014041-曾子雲-實驗二
一、實驗目的
1．熟悉體系結構的風格的概念
2．理解和應用管道過濾器型的風格。
3、理解解釋器的原理
4、理解編譯器模型
二、實驗環境
硬件：
軟件：Python或任何一種自己喜歡的語言
三、實驗內容
1、實現“四則運算”的簡易翻譯器。
結果要求：
1）實現加減乘除四則運算，允許同時又多個操作數，如：2+3*5-6 結果是11
2）被操作數為整數，整數可以有多位
3）處理空格
4）輸入錯誤顯示錯誤提示，並返回命令狀態“CALC”
圖1 實驗結果示例
加強練習：
1、有能力的同學，可以嘗試實現賦值語句，例如x=2+3*5-6，返回x=11。（註意：要實現解釋器的功能，而不是只是顯示）
2、嘗試實現自增和自減符號，例如x++
2、采用管道-過濾器（Pipes and Filters）風格實現解釋器
圖2 管道-過濾器風格
圖 3 編譯器模型示意圖
本實驗，實現的是詞法分析和語法分析兩個部分。
四、實驗步驟：
要求寫具體實現代碼，並根據實際程序，畫出程序的總體體系結構圖和算法結構圖。
INTEGER, PLUS, MINUS, MUL, DIV, LPAREN, RPAREN, EOF = (
‘INTEGER‘, ‘PLUS‘, ‘MINUS‘, ‘MUL‘, ‘DIV‘, ‘LPAREN‘, ‘RPAREN‘, ‘EOF‘)
class Token(object):
def __init__(self, type, value):
self.type = type
self.value = value
def __str__(self):
return ‘Token({type},{value})‘.format(
type=self.type,
value=self.value
)
class Lexer(object):
# 詞法分析器
# 給每個詞打標記
def __init__(self, text):
self.text = text
self.pos = 0
self.current_char = self.text[self.pos]
def error(self):
raise Exception(‘Invalid Char‘)
def advance(self):
# 往下走，取值
self.pos += 1
if self.pos > len(self.text) - 1:
self.current_char = None
else:
self.current_char = self.text[self.pos]
def integer(self):
# 多位整數處理
result = ‘‘
while self.current_char is not None and self.current_char.isdigit():
result = result + self.current_char
# 往下走，取值
self.advance()
return int(result)
def deal_space(self):
while self.current_char is not None and self.current_char.isspace():
self.advance()
def get_next_token(self):
# 打標記:1）pos+1,2）返回Token(類型，數值）
while self.current_char is not None:
if self.current_char.isspace():
self.deal_space()
if self.current_char.isdigit():
return Token(INTEGER, self.integer())
if self.current_char == ‘+‘:
self.advance()
return Token(PLUS, ‘+‘)
if self.current_char == ‘-‘:
self.advance()
return Token(MINUS, ‘-‘)
if self.current_char == ‘*‘:
self.advance()
return Token(MUL, ‘*‘)
if self.current_char == ‘/‘:
self.advance()
return Token(DIV, ‘/‘)
if self.current_char == ‘(‘:
self.advance()
return Token(LPAREN, ‘(‘)
if self.current_char == ‘)‘:
self.advance()
return Token(RPAREN, ‘)‘)
self.error()
return Token(EOF, None)
class Interpreter(object):
# 句法分析
# 語法樹
def __init__(self, lexer):
self.lexer = lexer
self.current_token = self.lexer.get_next_token()
def error(self):
raise Exception(‘Invalid Syntax‘)
def eat(self, token_type):
if self.current_token.type == token_type:
self.current_token = self.lexer.get_next_token()
else:
self.error()
def factor(self):
token = self.current_token
if token.type == INTEGER:
self.eat(INTEGER)
return token.value
elif token.type == LPAREN:
self.eat(LPAREN)
result = self.expr()
self.eat(RPAREN)
return result
def term(self):
result = self.factor()
while self.current_token.type in (MUL, DIV):
token = self.current_token
if token.type == MUL:
self.eat(MUL)
result = result * self.factor()
if token.type == DIV:
self.eat(DIV)
result = result / self.factor()
return result
def expr(self):
try:
result = self.term()
while self.current_token.type in (PLUS, MINUS):
token = self.current_token
if token.type == PLUS:
self.eat(PLUS)
result = result + self.term()
if token.type == MINUS:
self.eat(MINUS)
result = result - self.term()
return result
except Exception as e:
print("輸入錯誤,請重新輸入")
def main():
while True:
try:
text = input(‘calc_> ‘)
except EOFError:
Interpreter.error()
break
if not text:
continue
lexer = Lexer(text)
result = Interpreter(lexer).expr()
if (result is not None):
print(result)
if __name__ == ‘__main__‘:
main()
運算截圖：
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