编译原理课程设计 表达式计算器

.题目要求 实现一个通用表达式计算器，需考虑1.23e-2的形式输入 2.程序功能概述 使用该程序可以不但可以计算普通的数字和字符串表达式， 而且支持一些VB 的常用函数及极好的可扩展性。 例如： 录入字符串： len("1234") + 10/2 结果： 9 录入字符串： mid("1234",2) & cstr(10/2) 结果： 2345 【编译原理课程设计：表达式计算器】 在本次编译原理的课程设计中，学生被要求实现一个通用的表达式计算器，它不仅能够处理常规的数学运算，还支持VB语言的一些常见函数，以增强其可扩展性。这个计算器能够接受如1.23e-2形式的科学计数法输入，并能正确解析和计算表达式。 **设计要求与思路** 1. **问题描述**： 任务是构建一个能够处理包含浮点数、字符串以及VB函数的通用表达式计算器。系统测试通过读取in.txt文件中的表达式来验证程序的正确性。此外，为了提升编程技能，项目要求遵循专业的编程规范，采用结构化编程方法，确保代码清晰、注释详尽。 2. **设计思路**： - 使用树形结构表示表达式，每个节点代表一个加、减、乘、除运算或者数值。负数和函数具有更高的运算优先级。 - 生成表达式的语法树，通过后根序遍历语法树进行类型检查和求值。函数优先级最高，其次是括号，接着是乘除，最后是加减。 **设计的详细过程** 1. **开发环境**： - 使用Visual C++6.0作为开发工具，创建Win32 Console Application项目，用户界面为DOS窗口。 - 引入cmath（数学运算）、string（字符串操作）、windows.h（Win32 API）和fstream（输入输出）等头文件。 2. **常量字符定义**： - 需要定义表达式中的各种常量字符和符号，以便解析和计算。 3. **处理数学函数的类**： - 定义一个名为`Fun`的类，包含函数类型（`type`），操作符（`op`），左操作数（`lvalue`）和右操作数（`rvalue`）。 - `Fun`类还有静态成员`FUN[]`用于存储函数名，以及一个`calc()`成员函数用于计算函数结果。 4. **主函数设计**： - 主函数作为程序的入口点，通过输入流读取in.txt文件中的表达式，计算后将结果输出。 5. **问题解决**： 在设计过程中，可能遇到的问题包括错误处理、输入格式验证和优化代码结构等。 **结论及体会** 1. **实验结论**： - 完成了所有需求，包括小数支持和无限位数输入。 - 代码遵循编程规范，变量命名清晰，注释充足。 - 复习并应用了数据结构中的队列和堆栈知识，学习了结构化编程。 2. **实验体会**： - 实验巩固了数据结构和C++基础知识，学会了独立设计和解决问题。 - 发现并弥补了知识上的漏洞，提高了专业技能。 - 了解了有效的学习方法和解决问题的策略。 - 通过实验过程，意识到代码优化的重要性，承诺在未来的学习中改进。 **关键代码**： 部分求值代码涉及一个名为`Value`的函数，该函数使用一个双精度数的序列栈`res`存储操作数，通过遍历表达式，判断字符类型，将数值和运算符分别处理。在处理过程中，注意到了数据精度可能导致的潜在问题。 这个课程设计项目旨在让学生实践编译原理的概念，如词法分析、语法分析和语义分析，同时也锻炼了他们的编程能力和问题解决技巧。通过这样的实践，学生能够更好地理解和掌握编译器设计的基础知识，并将理论应用于实际问题。