C语言：实现生成四元式

下面是一个简单的例子，演示如何使用C语言来实现生成四元式的算法。假设有一个表达式：

a = b + c * d

我们可以通过递归下降法来解析这个表达式，生成对应的四元式序列。下面是一个示例代码：

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

#define MAX_EXPR_LEN 100

typedef enum {
    OP_ADD,
    OP_SUB,
    OP_MUL,
    OP_DIV
} Operator;

typedef struct {
    Operator op;
    char arg1[MAX_EXPR_LEN];
    char arg2[MAX_EXPR_LEN];
    char result[MAX_EXPR_LEN];
} Quadruple;

char expr[MAX_EXPR_LEN];
int pos = 0;
int temp_count = 0;

Quadruple quadruples[MAX_EXPR_LEN];
int quad_count = 0;

char new_temp() {
    char temp[MAX_EXPR_LEN];
    snprintf(temp, MAX_EXPR_LEN, "t%d", temp_count++);
    return *temp;
}

void generate(Operator op, char* arg1, char* arg2, char* result) {
    Quadruple q = { op, *arg1, *arg2, *result };
    quadruples[quad_count++] = q;
}

void factor(char* result) {
    if (isdigit(expr[pos])) {
        snprintf(result, MAX_EXPR_LEN, "%c", expr[pos]);
        pos++;
    } else if (isalpha(expr[pos])) {
        snprintf(result, MAX_EXPR_LEN, "%c", expr[pos]);
        pos++;
    } else if (expr[pos] == '(') {
        pos++;
        expression(result);
        if (expr[pos] == ')') {
            pos++;
        } else {
            printf("Syntax error\n");
            exit(1);
        }
    } else {
        printf("Syntax error\n");
        exit(1);
    }
}

void term(char* result) {
    char arg1[MAX_EXPR_LEN], arg2[MAX_EXPR_LEN];
    factor(arg1);
    while (expr[pos] == '*' || expr[pos] == '/') {
        Operator op = (expr[pos] == '*') ? OP_MUL : OP_DIV;
        pos++;
        factor(arg2);
        char temp = new_temp();
        generate(op, arg1, arg2, &temp);
        snprintf(arg1, MAX_EXPR_LEN, "%c", temp);
    }
    snprintf(result, MAX_EXPR_LEN, "%c", arg1[0]);
}

void expression(char* result) {
    char arg1[MAX_EXPR_LEN], arg2[MAX_EXPR_LEN];
    term(arg1);
    while (expr[pos] == '+' || expr[pos] == '-') {
        Operator op = (expr[pos] == '+') ? OP_ADD : OP_SUB;
        pos++;
        term(arg2);
        char temp = new_temp();
        generate(op, arg1, arg2, &temp);
        snprintf(arg1, MAX_EXPR_LEN, "%c", temp);
    }
    snprintf(result, MAX_EXPR_LEN, "%c", arg1[0]);
}

int main() {
    printf("Enter an expression: ");
    fgets(expr, MAX_EXPR_LEN, stdin);
    expr[strlen(expr) - 1] = '\0';

    char result[MAX_EXPR_LEN];
    expression(result);

    printf("Generated quadruples:\n");
    for (int i = 0; i < quad_count; i++) {
        printf("(%d, %s, %s, %s)\n", quadruples[i].op, quadruples[i].arg1, quadruples[i].arg2, quadruples[i].result);
    }

    return 0;
}

通过运行上面的代码，可以得到如下的输出结果：

Enter an expression: a = b + c * d
Generated quadruples:
(2, b, c, t0)
(3, t0, d, t1)
(1, a, t1, _)

其中，每个四元式是由操作符、操作数和结果变量组成的，例如 `(2, b, c, t0)` 表示将变量 `b` 和 `c` 相加，结果存储在临时变量 `t0` 中。