C语言编译原理：表达式求值与语法分析

本篇文档主要介绍了编译原理中的一个实践性实验，目标是通过学习和应用语法分析和词法分析技术，实现表达式求值功能，同时提升对C语言的理解和编程技能。实验的核心内容围绕以下几个方面展开： 1. 实验目的： - 学习语法分析的基本方法，即理解如何解析和构建抽象语法树（AST），这是编程语言处理的关键步骤。 - 复习词法分析，了解如何将输入文本分解为有意义的符号，如数字、运算符等。 - 实践表达式求值，通过优先函数确定运算顺序，计算给定数学表达式的值。 - 进一步熟悉C语言，包括基本的数据类型、控制结构和函数调用，提高编码和调试能力。 2. 实验内容： - 输入用户提供的数学表达式，首先要确保表达式的合法性，通过词法分析判断字符序列是否符合语法规则。 - 使用语法分析（如递归下降解析或LL(1)解析）来验证表达式是否正确，例如检查括号匹配和运算符的使用是否合理。 - 采用优先函数来确定运算的执行顺序，例如使用Shunting Yard算法（也称为逆波兰表示法），将中缀表达式转换为后缀表达式，便于计算。 - 实现必要的函数，如`change`用于将字符串转换为整数，`Count`处理基本的算术运算，`compare`用于比较运算符的优先级。 3. 实验环境： - 硬件平台：Intel Celeron 433MHz CPU，128MB SDRAM。 - 软件平台：TurboC 2.0，Windows XP SP1，这表明使用的是一种较早的开发环境，但核心概念依然适用。 4. 代码实现： - 提供了部分源代码片段，展示了如何调用词法分析和语法分析程序，以及定义用于处理不同运算符的函数。`change`函数负责将字符转换为十进制整数，`Count`函数则实现了加减乘除的计算，`compare`函数则用于比较运算符的优先级。 通过这个实验，学生能够深入了解编译器构造的基础，不仅理论联系实际，还锻炼了编程技能和问题解决能力。同时，它还涉及到了数据结构（如栈）在表达式求值中的应用，以及错误处理机制（如在遇到不支持的运算符时的处理）。这是一个实用且富有挑战性的编程项目，有助于巩固对计算机科学基础知识的理解。