郑州营销网站建设设计,太原网站建站模板,免费视频推广的软件有哪些,南京网站设计公司哪儿济南兴田德润怎么联系上一篇我们实现了一个简单的加法计算器#xff0c;并且了解了基本的词法分析、词法分析器的概念。本篇我们将要对之前实现的加法计算器进行扩展#xff0c;我们为它添加以下几个功能
计算减法能自动识别并跳过空白字符不再局限于单个整数#xff0c;而是能计算多位整数
提…上一篇我们实现了一个简单的加法计算器并且了解了基本的词法分析、词法分析器的概念。本篇我们将要对之前实现的加法计算器进行扩展我们为它添加以下几个功能
计算减法能自动识别并跳过空白字符不再局限于单个整数而是能计算多位整数
提供一些工具函数
首先为了支持减法我们需要重新定义一下TokenType这个类型也就是需要给 - 定义一个标志。现在我们的TokenType的定义如下
typedef enum e_TokenType
{CINT 0,PLUS,MINUS,END_OF_FILE
}ETokenType;由于需要支持多个整数所以我们也不知道最终会有多少个字符因此我们提供一个END_OF_FILE 表示我们访问到了最后一个字符此时应该退出词法分析的过程。
另外因为整数个数不再确定我们也就不能按照之前的提供一个固定大小的数组。虽然可以提供一个足够大的空间来作为存储数字的缓冲但是数字少了会浪费空间。而且考虑到之后要支持自定义变量和函数采用固定长度缓冲的方式就很难找到合适的大小太大显得浪费空间太小有时候无法容纳得下用户定义的变量和函数名。因此这里我们采用动态长度的字符缓冲来保存。我们提供一个DyncString 的结构来保存这些内容
#define DEFAULT_BUFFER_SIZE 16// 动态字符串结构用于保存任意长度的字符串
typedef struct DyncString
{int nLength; // 字符长度int capacity; //实际分配的空间大小char* pszBuf; //保存字符串的缓冲
}DyncString, *LPDyncString;// 动态字符串初始化
// str: 被初始化的字符串
// size: 初始化字符串缓冲的大小如果给0则按照默认大小分配空间
void dyncstring_init(LPDyncString str, int size);
// 动态字符串空间释放
void dyncstring_free(LPDyncString str);
//重分配动态字符串大小
void dyncstring_resize(LPDyncString str, int newSize);
//往动态字符串中添加字符
void dyncstring_catch(LPDyncString str, char c);
// 重置动态数组
void dyncstring_reset(LPDyncString str);它们的实现如下
/*----------------------------动态数组的操作函数-------------------------------*/
void dyncstring_init(LPDyncString str, int size)
{if (NULL str)return;if (size 0)str-capacity DEFAULT_BUFFER_SIZE;elsestr-capacity size;str-nLength 0;str-pszBuf (char*)malloc(sizeof(char) * str-capacity);if (NULL str-pszBuf){error(分配内存失败\n);}memset(str-pszBuf, 0x00, sizeof(char) * str-capacity);
}void dyncstring_free(LPDyncString str)
{if (NULL str)return;str-capacity 0;str-nLength 0;if (str-pszBuf NULL)return;free(str-pszBuf);
}void dyncstring_resize(LPDyncString str, int newSize)
{int size str-capacity;for (; size newSize; size size * 2);char* pszStr (char*)realloc(str-pszBuf, size);str-capacity size;str-pszBuf pszStr;
}void dyncstring_catch(LPDyncString str, char c)
{if (str-capacity str-nLength 1){dyncstring_resize(str, str-capacity 1);}str-pszBuf[str-nLength] c;str-nLength;
}void dyncstring_reset(LPDyncString str)
{dyncstring_free(str);dyncstring_init(str, DEFAULT_BUFFER_SIZE);
}
/*----------------------------End 动态数组的操作函数-------------------------------*/另外提供一些额外的工具函数他们的定义如下
void error(char* lpszFmt, ...)
{char szBuf[1024] ;va_list arg;va_start(arg, lpszFmt);vsnprintf(szBuf, 1024, lpszFmt, arg);va_end(arg);printf(szBuf);exit(-1);
}bool is_digit(char c)
{return (c 0 c 9);
}
bool is_space(char c)
{return (c || c \t || c \r || c \n);
}主要算法
我们还是延续之前的算法一个字符一个字符的解析只是现在需要额外的将多个整数添加到一块作为一个整数处理。而且需要添加跳过空格的处理。
首先我们对上次的代码进行一定程度的重构。我们添加一个函数专门用来获取下一个字符
char get_next_char()
{// 如果到达字符串尾部索引不再增加if (g_pPosition \0){return \0;}else{char c *g_pPosition;g_pPosition;return c;}
}expr() 函数里面大部分结构不变主要算法仍然是按次序获取第一个整数、获取算术运算符、获取第二个整数。只是现在的整数都变成了采用 dyncstring 结构来存储
int expr()
{int val1 0, val2 0;Token token { 0 };dyncstring_init(token.value, DEFAULT_BUFFER_SIZE);if (get_next_token(token) token.type CINT){val1 atoi(token.value.pszBuf);}else{printf(首个操作数必须是整数\n);dyncstring_free(token.value);return -1;}int oper 0;if (get_next_token(token) (token.type PLUS || token.type MINUS)){oper token.type;}else{printf(第二个字符必须是操作符 当前只支持/-\n);dyncstring_free(token.value);return -1;}if (get_next_token(token) token.type CINT){val2 atoi(token.value.pszBuf);}else{printf(操作符后需要跟一个整数\n);dyncstring_free(token.value);return -1;}switch (oper){case PLUS:{printf(%d%d%d\n, val1, val2, val1 val2);}break;case MINUS:{printf(%d-%d%d\n, val1, val2, val1 - val2);}break;default:printf(未知的操作!\n);break;}dyncstring_free(token.value);
}最后就是最终要的 get_next_token 函数了。这个函数最主要的修改就是添加了解析整数和跳过空格的功能
bool get_next_token(LPTOKEN pToken)
{char c get_next_char();dyncstring_reset(pToken-value);if (is_digit(c)){dyncstring_catch(pToken-value, c);pToken-type CINT;parser_number(pToken-value);}else if (c ){pToken-type PLUS;dyncstring_catch(pToken-value, );}else if (c -){pToken-type MINUS;dyncstring_catch(pToken-value, -);}else if(is_space(c)){skip_whitespace();return get_next_token(pToken);}else if (\0 c){pToken-type END_OF_FILE;}else{return false;}return true;
}在这个函数中我们先获取第一个字符如果字符是整数则获取后面的整数并直接拼接为一个完整的整数。如果是空格则跳过接下来的空格。这两个是可能要处理多个字符所以这里使用了单独的函数来处理。其余只处理单个字符可以直接返回。
parser_number 和 skip_whitespace 函数比较简单主要的过程是不断从输入中取出字符如果是空格则直接将索引往后移动如果是整数则像对应的整数字符串中将整数字符加入。
void skip_whitespace()
{char c \0;do{c get_next_char();} while (is_space(c));// 遇到不是空白字符的下次要取用它这里需要重复取用上次取出的字符g_pPosition--;
}void parser_number(LPDyncString dyncstr)
{char c get_next_char();while(is_digit(c)){dyncstring_catch(dyncstr, c);c get_next_char();}// 遇到不是数字的下次要取用它这里需要重复取用上次取出的字符g_pPosition--;
}唯一需要注意的是最后都有一个 g_pPosition-- 的操作。因为当我们发现下一个字符不符合条件的时候它已经过了最后一个数字或者空格了此时应该已经退回到get_next_token 函数中了这个函数第一步就是获取下一个字符因此会产生字符串被跳过的现象。所以这里我们执行 -- 退回到上一个位置这样再取下一个就不会有问题了。
最后为了能够获取空格的输入我们将之前的scanf 改成 gets。这样就大功告成了。
我们来测试一下结果
最后的总结
最后来一个总结。本篇我们对上一次的加法计算器进行了简单的改造支持加减法、能跳过空格并且能够计算多位整数。
在上一篇文章中我们提到了Token并且说过像 get_next_token 这样给字符串每个部分打上Token的过程就是词法分析。get_next_token 这部分代码可以被称之为词法分析器。这篇我们再来介绍一下其他的概念。
词位(lexeme): 词位的中文解释是语言词汇的基本单位。例如汉语的词位是汉字英语的词位是基本的英文字母。对于我们这个加法计算器来说基本的词位就是数字以及 \- 这两个符号parsing语法分析和 parser语法分析器 我们所编写的expr函数主要工作流程是根据token来组织代码行为。它的本质就是从Token流中识别出对应的结构并将结构翻译为具体的行为。例如这里找到的结构是 CINT oper CINT。并且将两个int 按照 oper 指定的运算符进行算术运算。这个将Token流中识别出对应的结构的过程我们称之为语法分析完成语法分析的组件被称之为语法分析器。expr 函数中即实现了语法分析的功能也实现了解释执行的功能。
