C语言实现表达式求值器

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"该资源是关于表达式求值的一个实现,使用了两个栈,一个用于存储操作符(optrstack),另一个用于存储操作数(opndstack)。代码中定义了结构体来表示这两个栈,并提供了初始化、压栈、出栈等操作的函数。运算符栈用于保存计算过程中的运算符,而操作数栈则用于保存待运算的数值。此外,还提供了一个运算符优先级矩阵(op[]和compare[])用于比较运算符的优先级。" 在计算机科学中,表达式求值是计算数学或逻辑表达式的程序任务。这个例子中,给出的C语言代码实现了一个简单的表达式求值器,它处理包含基本算术运算符(+、-、*、/)以及括号和结束符号(#)的表达式。为了实现这个功能,代码定义了两个栈: 1. **运算符栈**(optrstack):由`char*base`和`char*top`指针组成,用于存储运算符。初始化函数`initoptr()`分配内存并设置栈顶指针。压栈`pushoptr()`、出栈`popoptr()`和获取栈顶元素`gettopoptr()`函数分别用于向栈中添加、删除和访问运算符。 2. **操作数栈**(opndstack):由`int*base`和`int*top`指针组成,用于存储整型操作数。初始化函数`initopnd()`同样分配内存并设置栈顶指针。压栈`pushopnd()`、出栈`popopnd()`和获取栈顶元素`gettopopnd()`函数用于向栈中添加、删除和访问操作数。 表达式求值通常遵循后缀表达式(逆波兰表示法)或中缀表达式的方式。在这个实现中,可能采用了中缀表达式的方法,因为没有提及转换为后缀表达式的过程。在中缀表达式求值中,需要考虑运算符的优先级和结合性。为了正确计算,代码提供了一个运算符优先级矩阵`compare[]`,用于比较运算符的优先级。例如,当比较运算符时,矩阵中的值可以帮助确定哪个运算符应该先执行。 例如,矩阵中的'>'表示运算符1的优先级高于运算符2,'<'表示运算符2的优先级高于运算符1,'='表示两者优先级相同,'?'表示不确定。在计算过程中,这个矩阵可以用来决定遇到运算符时是立即执行还是继续等待更高的优先级运算符。 这个实现可能涉及以下步骤: 1. 读取输入的中缀表达式。 2. 遍历表达式,遇到数字就压入操作数栈,遇到运算符则与运算符栈顶的运算符比较优先级。 3. 如果当前运算符的优先级高于栈顶运算符,或者栈为空,将当前运算符压入运算符栈。 4. 否则,将栈顶运算符弹出,与操作数栈顶的两个操作数进行计算,结果再压回操作数栈。 5. 重复步骤3和4,直到表达式结束(遇到#字符)。 6. 最后,操作数栈顶部的值即为表达式的结果。 这个简单的表达式求值器可能不支持浮点数、变量或更复杂的表达式,但它展示了如何通过栈来处理中缀表达式的计算。对于深入理解编译原理、解释器设计或者计算机科学基础,这样的实现是一个很好的学习案例。