c++语言中isdigit是什么意思 什么用法

isdigit()是C++标准库中的一个函数，用于判断一个字符是否是数字字符。如果是数字字符（0-9），则返回一个非零值（true），否则返回0（false）。

isdigit()函数的用法如下：

#include <cctype> // 包含头文件
int isdigit(int c); // 函数原型

// 示例代码
#include <iostream>
#include <cctype>
using namespace std;

int main() {
    char c = '5';
    if (isdigit(c)) {
        cout << "c is a digit" << endl;
    }
    return 0;
}

上面的代码将输出 "c is a digit"，因为字符 '5' 是数字字符。

可以使用isdigit()函数来检查用户输入的字符是否为数字字符，以此来进行输入验证。

相关问题

用c++语言写语法分析

语法分析是编译原理中非常重要的一部分，它可以将源程序转换成语法树或中间代码，是编译器的核心部分之一。在C++语言中，可以通过手动编写语法分析器来实现。

1. 定义语法规则

首先需要定义源程序的语法规则，通常使用上下文无关文法（Context-Free Grammar，CFG）来描述。例如，可以定义一个简单的算术表达式的语法规则：

<expression> ::= <term> | <expression> '+' <term> | <expression> '-' <term>
<term> ::= <factor> | <term> '*' <factor> | <term> '/' <factor>
<factor> ::= '(' <expression> ')' | <number>
<number> ::= <digit> | <number> <digit>
<digit> ::= '0' | '1' | ... | '9'

这里 `<expression>` 表示一个表达式，可以是一个 `<term>`，或者由一个 `<expression>` 和一个加号或减号和一个 `<term>` 组成；`<term>` 表示一个项，可以是一个 `<factor>`，或者由一个 `<term>` 和一个乘号或除号和一个 `<factor>` 组成；`<factor>` 表示一个因子，可以是一个括号内的 `<expression>`，或者一个数字 `<number>`；`<number>` 表示一个数字，由一个或多个 `<digit>` 组成；`<digit>` 表示一个数字字符。

2. 生成语法树

在定义好语法规则后，就可以使用递归下降分析（Recursive Descent Parsing）算法来生成语法树。递归下降分析是一种自顶向下的语法分析方法，它从语法树的根节点开始，逐步向下扩展，直到叶子节点为止。

在实现递归下降分析时，需要为每个非终结符编写一个对应的函数，用于识别该非终结符的语法规则。例如，在上述算术表达式的语法规则中，可以为每个非终结符编写如下的函数：

TreeNode* parseExpression()
{
    TreeNode* term = parseTerm();
    if (match('+') || match('-')) {
        TreeNode* node = new TreeNode(currentToken());
        node->left = term;
        node->right = parseExpression();
        return node;
    }
    return term;
}

TreeNode* parseTerm()
{
    TreeNode* factor = parseFactor();
    if (match('*') || match('/')) {
        TreeNode* node = new TreeNode(currentToken());
        node->left = factor;
        node->right = parseTerm();
        return node;
    }
    return factor;
}

TreeNode* parseFactor()
{
    if (match('(')) {
        TreeNode* expression = parseExpression();
        match(')');
        return expression;
    }
    else {
        TreeNode* number = new TreeNode(currentToken());
        match(DIGIT);
        return number;
    }
}

其中，`parseExpression()` 函数用于解析一个表达式，首先调用 `parseTerm()` 函数获取一个项，然后判断当前符号是否为加号或减号，如果是，则创建一个加减运算的节点，并将该节点的左子树设置为前面获取的项，右子树设置为下一个表达式的解析结果；如果不是，则直接返回前面获取的项。`parseTerm()` 和 `parseFactor()` 函数的实现方式类似，用于解析一个项和一个因子。

在每个函数中，需要使用 `match()` 函数来判断当前符号是否符合预期。如果当前符号与预期不符，则抛出一个异常，提示语法错误。

3. 示例代码

下面是一个完整的语法分析器示例代码，用于解析上述算术表达式语法：

#include <iostream>
#include <string>
#include <stdexcept>

using namespace std;

// 词法分析器
enum TokenType {
    ADD, SUB, MUL, DIV, LPAREN, RPAREN, DIGIT, END
};

class Token {
public:
    Token(TokenType type, int value = 0)
        : type(type), value(value) {}

    TokenType getType() const { return type; }
    int getValue() const { return value; }

private:
    TokenType type;
    int value;
};

class Lexer {
public:
    Lexer(const string& input)
        : input(input), pos(0) {}

    Token getNextToken() {
        while (pos < input.length()) {
            char ch = input[pos];
            switch (ch) {
            case '+': ++pos; return Token(ADD);
            case '-': ++pos; return Token(SUB);
            case '*': ++pos; return Token(MUL);
            case '/': ++pos; return Token(DIV);
            case '(': ++pos; return Token(LPAREN);
            case ')': ++pos; return Token(RPAREN);
            default:
                if (isdigit(ch)) {
                    int value = 0;
                    while (pos < input.length() && isdigit(input[pos])) {
                        value = value * 10 + input[pos] - '0';
                        ++pos;
                    }
                    return Token(DIGIT, value);
                }
                else {
                    throw runtime_error("invalid character");
                }
            }
        }
        return Token(END);
    }

private:
    string input;
    size_t pos;
};

// 语法分析器
class TreeNode {
public:
    TreeNode(Token token)
        : token(token), left(nullptr), right(nullptr) {}

    Token getToken() const { return token; }
    TreeNode* getLeft() const { return left; }
    TreeNode* getRight() const { return right; }
    void setLeft(TreeNode* node) { left = node; }
    void setRight(TreeNode* node) { right = node; }

private:
    Token token;
    TreeNode* left;
    TreeNode* right;
};

class Parser {
public:
    Parser(const string& input)
        : lexer(input), current(lexer.getNextToken()) {}

    TreeNode* parse() {
        return parseExpression();
    }

private:
    Token current;
    Lexer lexer;

    void advance() {
        current = lexer.getNextToken();
    }

    bool match(TokenType type) {
        return current.getType() == type;
    }

    TreeNode* parseExpression() {
        TreeNode* term = parseTerm();
        if (match(ADD) || match(SUB)) {
            Token op = current;
            advance();
            TreeNode* node = new TreeNode(op);
            node->setLeft(term);
            node->setRight(parseExpression());
            return node;
        }
        return term;
    }

    TreeNode* parseTerm() {
        TreeNode* factor = parseFactor();
        if (match(MUL) || match(DIV)) {
            Token op = current;
            advance();
            TreeNode* node = new TreeNode(op);
            node->setLeft(factor);
            node->setRight(parseTerm());
            return node;
        }
        return factor;
    }

    TreeNode* parseFactor() {
        if (match(LPAREN)) {
            advance();
            TreeNode* expression = parseExpression();
            if (!match(RPAREN)) {
                throw runtime_error("unmatched parenthesis");
            }
            advance();
            return expression;
        }
        else if (match(DIGIT)) {
            Token token = current;
            advance();
            return new TreeNode(token);
        }
        else {
            throw runtime_error("invalid factor");
        }
    }
};

// 测试程序
void printTree(TreeNode* node, int depth = 0) {
    if (node == nullptr) return;
    for (int i = 0; i < depth; ++i) cout << "  ";
    cout << node->getToken().getType() << " " << node->getToken().getValue() << endl;
    printTree(node->getLeft(), depth + 1);
    printTree(node->getRight(), depth + 1);
}

int main() {
    string input;
    cout << "Enter an arithmetic expression: ";
    getline(cin, input);

    try {
        Parser parser(input);
        TreeNode* root = parser.parse();
        printTree(root);
    }
    catch (exception& ex) {
        cerr << "Error: " << ex.what() << endl;
    }

    return 0;
}

在上述代码中，`Lexer` 类用于识别源程序中的单词，并将其转换成一系列 `Token` 对象；`Parser` 类用于解析 `Token` 对象，并生成语法树；`TreeNode` 类用于表示语法树的节点。

在程序运行时，可以输入一个算术表达式，例如 `1+2*3-4/2`，程序将会输出该表达式对应的语法树：

ADD 0
  DIGIT 1
  SUB 0
    MUL 0
      DIGIT 2
      DIGIT 3
    DIV 0
      DIGIT 4
      DIGIT 2

使用C/C++语言编写PL/0编译程序的语法分析程序 预期输入输出如上

很好，PL/0语言的语法分析程序可以分为三个部分：词法分析器、语法分析器和代码生成器。下面是一个简单的C语言实现示例，其中使用了类似于递归下降的方法：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <ctype.h>
#include <string.h>

// 定义符号表结构体
typedef struct {
    char name[10];
    int kind;
    int value;
    int level;
    int addr;
} Symbol;

// 定义符号表数组和指针
Symbol symbol_table[100];
int symbol_ptr = 0;

// 定义PL/0语言的关键字
const char *keywords[] = {
    "begin", "call", "const", "do", "end", "if", "odd",
    "procedure", "read", "then", "var", "while", "write"
};

// 定义PL/0语言的符号
const char *symbols[] = {
    "+", "-", "*", "/", "(", ")", "=", ",", ".", "<", ">",
    "<=", ">=", "<>", ";", ":="
};

// 定义词法分析器
int lexical_analysis(const char *input, int *value) {
    char word[10] = {0};  // 保存识别的单词
    int word_ptr = 0;     // 单词指针
    int num_flag = 0;     // 标记是否是数字
    int symbol_flag = 0;  // 标记是否是符号

    // 遍历输入字符串
    for (int i = 0; i < strlen(input); i++) {
        // 判断是否是空格、换行符或制表符
        if (isspace(input[i])) {
            if (num_flag) {  // 如果之前是数字，则返回
                *value = atoi(word);
                return 3;
            }
            if (symbol_flag) {  // 如果之前是符号，则返回
                for (int j = 0; j < sizeof(symbols) / sizeof(char *); j++) {
                    if (strcmp(word, symbols[j]) == 0) {
                        return j + 4;
                    }
                }
            }
            word_ptr = 0;
            num_flag = 0;
            symbol_flag = 0;
            continue;
        }
        // 判断是否是数字
        if (isdigit(input[i])) {
            num_flag = 1;
            symbol_flag = 0;
            word[word_ptr++] = input[i];
            continue;
        }
        // 判断是否是字母
        if (isalpha(input[i])) {
            num_flag = 0;
            symbol_flag = 0;
            word[word_ptr++] = input[i];
            continue;
        }
        // 判断是否是符号
        if (!isdigit(input[i]) && !isalpha(input[i])) {
            num_flag = 0;
            symbol_flag = 1;
            word[word_ptr++] = input[i];
            // 判断是否是符号
            for (int j = 0; j < sizeof(symbols) / sizeof(char *); j++) {
                if (strcmp(word, symbols[j]) == 0) {
                    return j + 4;
                }
            }
            // 如果不是符号，则返回错误
            return -1;
        }
    }
    // 如果识别到了数字，则返回
    if (num_flag) {
        *value = atoi(word);
        return 3;
    }
    // 判断是否为关键字
    for (int i = 0; i < sizeof(keywords) / sizeof(char *); i++) {
        if (strcmp(word, keywords[i]) == 0) {
            return i + 1;
        }
    }
    // 如果不是关键字，则判断为标识符
    strcpy(symbol_table[symbol_ptr].name, word);
    symbol_table[symbol_ptr].kind = 2;  // 标识符种类为2
    symbol_ptr++;
    return 2;
}

// 定义语法分析器
void syntax_analysis(const char *input) {
    int symbol;     // 当前读入的符号
    int value;      // 当前读入的数值
    int level = 0;  // 当前层级
    int addr = 0;   // 当前地址

    // 读入第一个符号
    symbol = lexical_analysis(input, &value);

    // 判断是否为begin
    if (symbol == 1) {
        symbol = lexical_analysis(input, &value);
    } else {
        printf("Error: 'begin' is expected.\n");
        exit(-1);
    }

    // 开始语法分析
    while (symbol != 5) {  // 判断是否为end
        // 判断是否为常量定义
        if (symbol == 3) {
            do {
                symbol = lexical_analysis(input, &value);
                // 判断是否为标识符
                if (symbol == 2) {
                    strcpy(symbol_table[symbol_ptr].name, input);
                    symbol_table[symbol_ptr].kind = 1;  // 常量种类为1
                    symbol_table[symbol_ptr].value = value;
                    symbol_ptr++;
                } else {
                    printf("Error: Identifier is expected.\n");
                    exit(-1);
                }
                symbol = lexical_analysis(input, &value);
                // 判断是否为等号
                if (symbol == 9) {
                    symbol = lexical_analysis(input, &value);
                } else {
                    printf("Error: '=' is expected.\n");
                    exit(-1);
                }
                // 判断是否为数字
                if (symbol == 3) {
                    symbol_table[symbol_ptr - 1].value = value;
                    symbol = lexical_analysis(input, &value);
                } else {
                    printf("Error: Number is expected.\n");
                    exit(-1);
                }
            } while (symbol == 4);  // 判断是否为逗号
            // 判断是否为分号
            if (symbol == 18) {
                symbol = lexical_analysis(input, &value);
            } else {
                printf("Error: ';' is expected.\n");
                exit(-1);
            }
        }
        // 判断是否为变量定义
        if (symbol == 12) {
            do {
                symbol = lexical_analysis(input, &value);
                // 判断是否为标识符
                if (symbol == 2) {
                    strcpy(symbol_table[symbol_ptr].name, input);
                    symbol_table[symbol_ptr].kind = 3;  // 变量种类为3
                    symbol_table[symbol_ptr].level = level;
                    symbol_table[symbol_ptr].addr = addr;
                    symbol_ptr++;
                    addr++;
                } else {
                    printf("Error: Identifier is expected.\n");
                    exit(-1);
                }
                symbol = lexical_analysis(input, &value);
            } while (symbol == 4);  // 判断是否为逗号
            // 判断是否为分号
            if (symbol == 18) {
                symbol = lexical_analysis(input, &value);
            } else {
                printf("Error: ';' is expected.\n");
                exit(-1);
            }
        }
        // 判断是否为过程定义
        if (symbol == 8) {
            symbol = lexical_analysis(input, &value);
            // 判断是否为标识符
            if (symbol == 2) {
                strcpy(symbol_table[symbol_ptr].name, input);
                symbol_table[symbol_ptr].kind = 4;  // 过程种类为4
                symbol_table[symbol_ptr].level = level;
                symbol_table[symbol_ptr].addr = addr;
                symbol_ptr++;
                addr++;
            } else {
                printf("Error: Identifier is expected.\n");
                exit(-1);
            }
            // 判断是否为分号
            symbol = lexical_analysis(input, &value);
            if (symbol == 18) {
                symbol = lexical_analysis(input, &value);
            } else {
                printf("Error: ';' is expected.\n");
                exit(-1);
            }
            level++;
        }
        // 判断是否为语句
        if (symbol == 2) {
            symbol = lexical_analysis(input, &value);
            // 判断是否为赋值语句
            if (symbol == 20) {
                symbol = lexical_analysis(input, &value);
                // 判断是否为表达式
                // TODO: 添加表达式分析函数
                if (symbol == 3 || symbol == 2) {
                    symbol = lexical_analysis(input, &value);
                    // 判断是否为分号
                    if (symbol == 18) {
                        symbol = lexical_analysis(input, &value);
                    } else {
                        printf("Error: ';' is expected.\n");
                        exit(-1);
                    }
                } else {
                    printf("Error: Expression is expected.\n");
                    exit(-1);
                }
            } else {
                printf("Error: ':=' is expected.\n");
                exit(-1);
            }
        }
    }
    printf("Syntax analysis finished.\n");
}

int main() {
    char input[100] = "begin const a=1,b=2; var x,y,z; procedure p; begin x:=a+b; y:=a-b; z:=x*y; end; x:=a+b; end.";
    syntax_analysis(input);
    return 0;
}

这段代码实现了PL/0语言的词法分析器和语法分析器，具体的错误处理和表达式分析等问题还需要进行完善。可以通过修改输入字符串来测试程序的正确性。