合肥师范学院编译原理实验：Yacc与表达式计算器

在合肥师范学院的编译原理课程实验二中，主要目标是让学生深入理解并掌握Yacc（Yet Another Compiler Compiler）语言的运用，特别是其在编写语法和语义分析器中的实践。实验的重点有两个： 1. 掌握Yacc的基本用法：Yacc是一种广泛使用的词法分析工具，用于生成分析器，它通过定义语言的文法规则来驱动解析过程。在这个实验中，学生需要学习如何为特定的语言设计语法规则，例如识别变量、数字、运算符等，以及如何处理优先级。学生需要编写`.lex`源程序，该程序定义了词法分析阶段的模式匹配和错误处理。 在`.lex`文件中，定义了如下的规则： - `[a-z]`匹配小写字母，将其转换为变量类型，存储值并返回`VARIABLE`符号。 - `[0-9]+`匹配数字，将其转换为整型数值，返回`INTEGER`。 - 其他特殊字符和控制流符号，如`[-+()=/*^SCTL%\n]`，都被指定为特定的处理动作。 2. 实现高级计算器程序：另一个关键任务是利用Yacc实现一个能够进行基本数学运算（加、减、乘、除、幂）的表达式计算器，同时考虑运算的优先级。学生需要编写`.y`源程序，该程序定义了语法解析树的结构和规则，包括运算符的结合性和优先级。这里使用了递归下降解析器的设计方法，例如`program`、`statement`和`expr`都是由更简单的组成部分组合而成的。 在`.y`文件中，定义了各种运算符的左右结合性，如`+`和`-`、`*`和`/`以及幂运算符`^`。通过`%left`和`%right`指令，学生可以明确这些运算符的优先级。此外，还定义了函数调用如`sin`和`pow`，以支持数学计算。 实验要求学生详细记录步骤，包括但不限于词法分析器和语法分析器的构建过程，以及如何将语法解析结果转换为可执行的程序。完成这些步骤后，学生应该能够生成一个功能完备的计算器程序，能够接受用户输入并正确计算表达式的值。 通过这个实验，学生不仅能提升对编译原理的理解，还能锻炼实际编程技能，加深对抽象语法树（AST）、递归和递归下降解析的理解，这对于未来从事软件开发和语言设计等工作都是非常有益的经验。