用python 模拟c++编译器的程序

模拟 C 编译器的程序需要使用 Python 语言创建一个解析器，将 C 代码转化为机器码。这个过程大致可以分为三个步骤：

1. 词法分析：将原始的 C 代码分解为关键字、标识符、运算符等基本单元，这个过程叫做词法分析。

2. 语法分析：将分解后的代码按照语法规则组织成语法树，这个过程叫做语法分析。

3. 代码生成：将语法树转换为机器码，并输出可执行程序。

下面是一个简单的示例，演示如何使用 Python 实现一个简单的 C 编译器：

import re

# 定义 C 语言的关键字
keywords = ['auto', 'break', 'case', 'char', 'const', 'continue', 'default', 'do', 'double', 'else', 'enum', 'extern', 'float', 'for', 'goto', 'if', 'int', 'long', 'register', 'return', 'short', 'signed', 'sizeof', 'static', 'struct', 'switch', 'typedef', 'union', 'unsigned', 'void', 'volatile', 'while']

# 定义运算符和分隔符
operators = ['+', '-', '*', '/', '=', '>', '<', '>=', '<=', '==', '!=', '&&', '||', '!', '&', '|', '^', '~', '<<', '>>', '++', '--']
delimiters = ['(', ')', '{', '}', ';', ',']

# 定义一个函数，将源代码分解为基本单元
def tokenize(code):
    tokens = []
    source_code = code.strip()
    while len(source_code) > 0:
        match = None
        # 匹配关键字、标识符、数字和字符串
        for keyword in keywords:
            pattern = '^' + keyword + r'(?![a-zA-Z0-9_])'
            regex = re.compile(pattern)
            match = regex.match(source_code)
            if match:
                tokens.append(('keyword', keyword))
                source_code = source_code[match.end():].strip()
                break
        if not match:
            pattern = r'^([a-zA-Z_]\w*)'
            regex = re.compile(pattern)
            match = regex.match(source_code)
            if match:
                tokens.append(('identifier', match.group()))
                source_code = source_code[match.end():].strip()
                continue
        pattern = r'^(\d+)'
        regex = re.compile(pattern)
        match = regex.match(source_code)
        if match:
            tokens.append(('number', match.group()))
            source_code = source_code[match.end():].strip()
            continue
        pattern = r'^"([^"]*)"'
        regex = re.compile(pattern)
        match = regex.match(source_code)
        if match:
            tokens.append(('string', match.group(1)))
            source_code = source_code[match.end():].strip()
            continue
        # 匹配运算符和分隔符
        for operator in operators + delimiters:
            pattern = '^' + re.escape(operator)
            regex = re.compile(pattern)
            match = regex.match(source_code)
            if match:
                tokens.append(('operator', operator))
                source_code = source_code[match.end():].strip()
                break
        if not match:
            raise SyntaxError("Invalid syntax: " + source_code)
    return tokens

# 将基本单元按照语法规则组织成语法树
def parse(tokens):
    pass

# 将语法树转换为机器码，并输出可执行程序
def generate_code(tree):
    pass

# 主程序，从文件中读取 C 代码，并编译为可执行程序
if __name__ == '__main__':
    with open('test.c', 'r') as f:
        code = f.read()
    tokens = tokenize(code)
    tree = parse(tokens)
    generate_code(tree)

这个示例只实现了第一个步骤，将 C 代码分解为基本单元。你可以根据需要，自行实现后续的语法分析和代码生成过程。