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。
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