130242014034-林伟领-第2次实验
一、实验目的
1．熟悉体系结构的风格的概念
2．理解和应用管道过滤器型的风格。
3、理解解释器的原理
4、理解编译器模型
二、实验环境
硬件：
软件：Python或任何一种自己喜欢的语言
三、实验内容
1、实现“四则运算”的简易翻译器。
结果要求：
1）实现加减乘除四则运算，允许同时又多个操作数，如：2+3*5-6 结果是11
2）被操作数为整数，整数可以有多位
3）处理空格
4）输入错误显示错误提示，并返回命令状态“CALC”
图1 实验结果示例
加强练习：
1、有能力的同学，可以尝试实现赋值语句，例如x=2+3*5-6，返回x=11。（注意：要实现解释器的功能，而不是只是显示）
2、尝试实现自增和自减符号，例如x++
2、采用管道-过滤器（Pipes and Filters）风格实现解释器
图2 管道-过滤器风格
图 3 编译器模型示意图
本实验，实现的是词法分析和语法分析两个部分。
四、实验步骤：
要求写具体实现代码，并根据实际程序，画出程序的总体体系结构图和算法结构图。
1 public class Operate { 2 private Stack<Character> priStack = new Stack<Character>();// 操作符栈 3 private Stack<Integer> numStack = new Stack<Integer>();// 操作数栈 4 5 public int caculate(String str) { 6 String temp; 7 StringBuffer tempNum = new StringBuffer(); 8 // 处理空格 9 StringBuffer string = new StringBuffer().append(str.replace(" ", "")); 10 11 while (string.length() != 0) { 12 temp = string.substring(0, 1); 13 string.delete(0, 1); 14 if (!isNum(temp)) { 15 if (!"".equals(tempNum.toString())) { 16 int num = Integer.parseInt(tempNum.toString()); 17 numStack.push(num); 18 tempNum.delete(0, tempNum.length()); 19 } 20 while (!compare(temp.charAt(0)) && (!priStack.empty())) { 21 int a = (int) numStack.pop();// 第二个运算数 22 int b = (int) numStack.pop();// 第一个运算数 23 char ope = priStack.pop(); 24 int result = 0;// 运算结果 25 switch (ope) { 26 // 如果是加号或者减号，则 27 case '+': 28 result = b + a; 29 // 将操作结果放入操作数栈 30 numStack.push(result); 31 break; 32 case '-': 33 result = b - a; 34 // 将操作结果放入操作数栈 35 numStack.push(result); 36 break; 37 case '*': 38 result = b * a; 39 // 将操作结果放入操作数栈 40 numStack.push(result); 41 break; 42 case '/': 43 result = b / a;// 将操作结果放入操作数栈 44 numStack.push(result); 45 break; 46 } 47 48 } 49 // 判断当前运算符与栈顶元素优先级 50 if (temp.charAt(0) != '#') { 51 priStack.push(new Character(temp.charAt(0))); 52 if (temp.charAt(0) == ')') { 53 priStack.pop(); 54 priStack.pop(); 55 } 56 } 57 } else 58 // 当为数字 59 tempNum = tempNum.append(temp); 60 } 61 return numStack.pop(); 62 } 63 64 private boolean isNum(String temp) { 65 return temp.matches("[0-9]"); 66 } 67 68 private boolean compare(char str) { 69 if (priStack.empty()) { 70 // 当为空时，显然 当前优先级最低，返回高 71 return true; 72 } 73 char last = (char) priStack.lastElement(); 74 // 如果栈顶为'('显然，优先级最低，')'不可能为栈顶。 75 if (last == '(') { 76 return true; 77 } 78 switch (str) { 79 case '#': 80 return false;// 结束符 81 case '(': 82 // '('优先级最高,显然返回true 83 return true; 84 case ')': 85 // ')'优先级最低， 86 return false; 87 case '*': { 88 // '*/'优先级只比'+-'高 89 if (last == '+' || last == '-') 90 return true; 91 else 92 return false; 93 } 94 case '/': { 95 if (last == '+' || last == '-') 96 return true; 97 else 98 return false; 99 } 100 // '+-'为最低，一直返回false 101 case '+': 102 return false; 103 case '-': 104 return false; 105 } 106 return true; 107 } 108 109 public static void main(String args[]) { 110 Operate operate = new Operate(); 111 Scanner scanner = new Scanner(System.in); 112 String calstr; 113 while (true) { 114 System.out.print("calc > "); 115 calstr = scanner.nextLine(); 116 try { 117 int t = operate.caculate(calstr + "#"); 118 System.out.println(t); 119 } catch (Exception e) { 120 System.out.println("Error!"); 121 } 122 } 123 } 124 }
