算术表达式语法检查 实验报告.docx

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算术表达式语法检查实验报告

中南民族大学计算机科学学院本科课程设计

任务书

设计名称：

算术表达式语法检查

指导教师：

下达时间：

2015-5-8

学生姓名：

学号：

专业：

一、课程设计的基本要求

根据所学知识，编写指定题目的C++语言程序，并规范地完成课程设计报告。

通过课程设计，加深对《C++面向对象程序设计》课程所学知识的理解，熟练掌握和巩固C++语言的基本知识和语法规范，掌握C++语言的基础知识，理解面向对象系统的封装性、继承性和多态性；熟练使用C语言中的函数、数组、指针、链表和字符串等基本知识；掌握类的定义、标准String类和向量；理解掌握友元函数和重载操作符，动态数组；理解掌握继承和多态性；掌握模版的使用；能够进行程序调试过程中的异常处理；进一步掌握利用C++进行类的定义和操作方法；进一步掌握类的继承和派生方法；进一步理解虚函数和多态；综合利用上述知识，学习设计并编写面向对象的C++简单应用程序；培养解决复杂任务功能分解方法（自顶向下逐步求精、模块化设计、信息隐藏等）。

学会编制结构清晰、风格良好、数据结构适当的C++语言程序，从而具备利用计算机编程分析解决综合性实际问题的初步能力。

具体要求如下：

1、采取模块化方式进行程序设计，要求程序的功能设计、数据结构设计及整体结构设计合理。

学生也可根据自己对题目的理解增加新的功能模块（视情况可另外加分）。

2、系统以菜单界面方式（至少采用文本菜单界面，如能采用图形菜单界面更好）工作，运行界面友好，演示程序以用户和计算机的对话方式进行。

3、程序算法说明清晰，理论分析与计算正确，运行情况良好，实验测试数据无误，容错性强（能对错误输入进行判断控制）。

4、编程风格良好（包括缩进、空行、适当注释、变量名和函数名见名知意，程序容易阅读等）；

5、写出规范的课程设计报告，具体要求见相关说明文档。

二、课程设计的主要内容

【问题描述】

算术表达式语法检查。

【功能要求】

（1）键盘读入一个四则运算算术表达式，对其进行语法检查；

（2）算术表达式允许嵌套，如果出错，指出出错位置；

（3）不需要计算结果；

（4）尽量不使用栈。

程序：

（其余的你们自己写）

voidmain（）//主函数

{

intlen;

intf=1;

cout<

"<

gets（str）;

len=strlen（str）;

str[len]='^';

cout<

system（"pause"）;

cout<

cout<<"***********************词法分析开始*****************"<

f=cifa_main（）;

if（f==0）return;

cout<

system（"pause"）;

cout<

cout<<"***********************语法分析开始*****************"<

f=yufa_main（）;

if（f==0）return;

cout<

system（"pause"）;

cout<

}

intF1（）//F->（E）|标识符|无符号整数

{

if（（strcmp（cifa_p->word,"（"）==0））

{

advance（）;

strcpy（F_name,cifa_p->word）;

strcpy（E_name,F_name）;

E1（）;

if（（strcmp（cifa_p->word,"）"）==0））

{

advance（）;

strcpy（F_name,E_name）;

return

（1）;

}

else

{

cout<<"ERROR"<

return（0）;

}

}

elseif（cifa_p->type==1||cifa_p->type==2）

{

strcpy（F_name,cifa_p->word）;

advance（）;

return

（1）;

}

elsereturn0;

}

intT1（）//T->F*T|F/T|F

{

yuyi*p=newyuyi;

F1（）;

strcpy（p->op1,F_name）;

if（strcmp（cifa_p->word,"*"）==0）

{

advance（）;

T1（）;

p->next=NULL;

p->op='*';

strcpy（p->op2,T_name）;

T_name[0]='t';

T_name[1]=++count;

T_name[2]='\0';

strcpy（p->result,T_name）;

yuyi_add（p）;

return

（1）;

}

elseif（strcmp（cifa_p->word,"/"）==0）

{

advance（）;

T1（）;

p->next=NULL;

p->op='/';

strcpy（p->op2,T_name）;

T_name[0]='t';

T_name[1]=++count;

T_name[2]='\0';

strcpy（p->result,T_name）;

yuyi_add（p）;

return

（1）;

}

else

{

strcpy（T_name,F_name）;

return

（1）;

}

}

intE1（）//E->T+E|T-E|T

{

yuyi*p=newyuyi;

T1（）;

strcpy（p->op1,T_name）;

if（strcmp（cifa_p->word,"+"）==0）

{

advance（）;

E1（）;

p->next=NULL;

p->op='+';

strcpy（p->op2,E_name）;

E_name[0]='t';

E_name[1]=++count;

E_name[2]='\0';

strcpy（p->result,E_name）;

yuyi_add（p）;

return

（1）;

}

elseif（strcmp（cifa_p->word,"-"）==0）

{

advance（）;

E1（）;

p->next=NULL;

p->op='-';

strcpy（p->op2,E_name）;

E_name[0]='t';

E_name[1]=++count;

E_name[2]='\0';

strcpy（p->result,E_name）;

yuyi_add（p）;

return

（1）;

}

else

{

strcpy（E_name,T_name）;

return

（1）;

}

}

intyufa_main（）//语法分析主程序

{

intn;

cifa*p=newcifa;

strcpy（p->word,"#"）;//对词法分析产生的结果链表进行处理

p->type=-1;

p->next=NULL;

cifa_add（p）;

cifa_p=cifa_head;

cout<

yufa_zfc_disp（cifa_head->next）;

cout<<"的递归分析过程如下：

"<

cout<

cout<<'\t'<<"步骤\t"<<'\t'<<"产生式"<

advance（）;

n=E（）;

if（n==0）

{

cout<<'\t'<

"<

cout<

return（0）;

}

elseif（n==1）

{

cout<<'\t'<

"<

cout<

return

（1）;

}

}

//**********************语义分析***************************************

yuyi*yuyi_add（yuyi*p）//在四元式链表末添加一个结点

{

yuyi_end->next=p;

yuyi_end=p;

returnyuyi_head;

}

voidyuyi_sys_disp（）//输出四元式链表

{

yuyi*p;

p=yuyi_head->next;

while（p!

=NULL）

{cout<<'（'<<'\t'<op<<','<<'\t'<op1<<','<<'\t'<op2<<','<<'\t'<result<<'\t'<<'）'<

p=p->next;

}

cout<

}

intF（）//F->（E）|标识符|无符号整数子函数

{

intm;

if（（strcmp（cifa_p->word,"（"）==0））

{

cout<<'\t'<（E）"<

advance（）;

m=E（）;

if（m==0）return（0）;

if（（strcmp（cifa_p->word,"）"）==0））

{

advance（）;

return

（1）;

}

else

{

cout<<"ERROR"<

return（0）;

}

}

elseif（cifa_p->type==1||cifa_p->type==2）//数字或是标识符

{

cout<<'\t'<标识符|无符号整数"<

advance（）;

return

（1）;

}

elsereturn0;

}

intS（）//S->*FS|/FS|ε子函数

{

intt,g;

if（strcmp（cifa_p->word,"*"）==0）

{

cout<<'\t'<*FS"<

advance（）;

t=F（）;

if（t==0）return0;

g=S（）;

if（g==0）return0;

return

（1）;

}

elseif（strcmp（cifa_p->word,"/"）==0）

{

cout<<'\t'</FS"<

advance（）;

t=F（）;

if（t==0）return0;

g=S（）;

if（g==0）return0;

return

（1）;

}

elseif（strcmp（cifa_p->word,"+"）==0||（strcmp（cifa_p->word,"-"）==0）||（strcmp（cifa_p->word,"#"）==0）||（strcmp（cifa_p->word,"）"）==0））

{

cout<<'\t'<ε"<

return

（1）;

}

return（0）;

}

intT（）//T->FS子函数

{

intt,g;

cout<<'\t'<FS"<

t=F（）;

if（t==0）return0;

g=S（）;

if（g==0）return0;

return

（1）;

}

intG（）//G-〉+TG|-TG|ε子函数

{

intt,g;

if（strcmp（cifa_p->word,"+"）==0）

{

cout<<'\t'<+TG"<

advance（）;

t=T（）;

if（t==0）return（0）;

g=G（）;

if（g==0）return（0）;

return

（1）;

}

elseif（strcmp（cifa_p->word,"-"）==0）

{

cout<<'\t'<-TG"<

advance（）;

t=T（）;

if（t==0）return（0）;

g=G（）;

if（g==0）return（0）;

return

（1）;

}

elseif（strcmp（cifa_p->word,"）"）==0||strcmp（cifa_p->word,"#"）==0）

{

cout<<'\t'<ε"<

return

（1）;

}

return（0）;

}

intE（）//E->[+|-]TG子函数

{

intt,g;

if（（strcmp（cifa_p->word,"+"）==0）||（strcmp（cifa_p->word,"-"）==0））advance（）;

cout<<'\t'<[+|-]TG"<

t=T（）;

if（t==0）return（0）;

g=G（）;

if（g==0）return（0）;

elsereturn

（1）;

}

voidyufa_zfc_disp（cifa*p）//输出字符串

{

while（p!

=NULL）

{

cout<word;

p=p->next;

}

//cout<

}

//************************语法分析部分***************************************

voidadvance（）//取词法分析产生列表中的结点作语法分析

{

cifa_p=cifa_p->next;

}

inttest（void）//识别相关符号

{

chartemp[3];

inti=0;

inttype;

switch（ch）

{

case';':

//识别';'

{

temp[i++]=ch;

GetChar（）;

if（ch==''）temp[i++]='';

temp[i]='\0';

type=4;

break;

}

case'+':

//识别'+'

{

temp[i++]=ch;

GetChar（）;

if（ch==''）temp[i++]='';

temp[i]='\0';

type=3;

break;

}

case'-':

//识别'-'

{

temp[i++]=ch;

GetChar（）;

if（ch==''）temp[i++]='';

temp[i]='\0';

type=3;

break;

}

case'*':

//识别'*'

{

temp[i++]=ch;

GetChar（）;

if（ch==''）

temp[i++]='';

temp[i]='\0';

type=3;

break;

}

case'/':

//识别'/'

{

temp[i++]=ch;

GetChar（）;

if（ch==''）

temp[i++]='';

temp[i]='\0';

type=3;

break;

}

case'（':

//识别'（'

{

temp[i++]=ch;

GetChar（）;

if（ch==''）

temp[i++]='';

temp[i]='\0';

type=4;

break;

}

case'）':

//识别'）'

{

temp[i++]=ch;

GetChar（）;

if（ch==''）

temp[i++]='';

temp[i]='\0';

type=4;

break;

}

default:

{cout<

cout<<"无法识别，出错！

"<

GetChar（）;

if（ch==''）notock（）;

return（0）;

}

}

if（ch==''）notock（）;//空格跳过

cifa*p;

p=newcifa;

p->next=NULL;

p->type=type;

strcpy（p->word,temp）;

cifa_add（p）;

return

（1）;

}

intcifa_main（）//词法分析主函数

{

intf;

cifa_head=newcifa;

cifa_head->type=-1;

cifa_head->next=NULL;

cifa_end=cifa_head;

cout<<"单词种类定义如下：

"<

cout<<"标识符的种类编码1:

"<

cout<<"常数的种类编码2:

"<

cout<<"运算的种类编码3:

+,-,*,/"<

cout<<"界限符的种类编码4:

（,）,;"<

GetChar（）;

notock（）;

cout<<"--------------------------------------------------------"<

"<

while（nn<100&&ch!

='^'）

{

if（（ch>='a'&&ch<='z'）||（ch>='A'&&ch<='Z'））

f=alph（）;//字母串

elseif（ch>='0'&&ch<='9'）f=number（）;//数字串

elsef=test（）;//其他符号

if（f==0）return（0）;

}

cifa_disp（cifa_head）;

cout<

return

（1）;

}

intnumber（void）//识别数字

{

inttype=2;

inti=0;

chartemp[10];

while（'0'<=ch&&ch<='9'）

{

temp[i]=ch;

i++;

GetChar（）;

}

temp[i]='\0';

if（ch==''）notock（）;

elseif（ch!

='^'&&ch!

='+'&&ch!

='-'&&ch!

=';'&&ch!

='*'&&ch!

='/'&&ch!

='（'&&ch!

='）'）

{

cout<

return（0）;

}

if（ch==''）notock（）;

cifa*p;

p=newcifa;

p->next=NULL;

p->type=type;

strcpy（p->word,temp）;

cifa_add（p）;

return

（1）;

}

intalph（void）//识别标识符

{

inti=0;

chartemp[10];

inttype=1;

temp[i]=ch;

i++;

GetChar（）;

while（（ch>='a'&&ch<='z'）||（ch>='A'&&ch<='Z'）||

（ch>='0'&&ch<='9'））

{

temp[i]=ch;

i++;

GetChar（）;

}

temp[i]='\0';

if（ch==''）notock（）;

elseif（ch!

='^'&&ch!

='+'&&ch!

='-'&&ch!

=';'&&

ch!

='*'&&ch!

='/'&&ch!

='（'&&ch!

='）'）

{

cout<

return0;

}

cifa*p;

p=newcifa;

p->next=NULL;

p->type=type;

strcpy（p->word,temp）;

cifa_add（p）;

return

（1）;

}

cifa*cifa_add（cifa*p）//在分析结果列表尾添加一个新