C语言实现表达式求值：栈与算符优先级

"这篇内容是关于使用C语言实现简单表达式求值的程序，通过栈数据结构和算术运算符的优先级关系来计算整数表达式。它涉及到两个栈，一个用于存储操作符（StackChar），另一个用于存储操作数（StackFloat）。" 在计算机科学中，表达式求值是编译器和解释器的基础功能之一，用于计算数学或逻辑表达式的值。在这个C语言实现中，我们使用了栈这种数据结构，它具有后进先出（LIFO）的特性，非常适合处理表达式中的运算符和操作数。表达式求值通常分为两个主要步骤：扫描和计算。 首先，程序定义了两个栈的结构体：`StackChar` 和 `StackFloat`。`StackChar` 用于存储运算符，`StackFloat` 用于存储整数操作数。每个结构体包含三个成员：`base` 指向栈底，`top` 指向栈顶，`stacksize` 存储当前分配的存储空间大小。 `InitStack` 函数用于初始化这两个栈。它们都使用 `malloc` 分配初始的存储空间，并在分配失败时通过 `exit(OVERFLOW)` 终止程序。如果栈需要更多的空间，`Push` 函数会使用 `realloc` 进行动态扩展，确保栈的容量足够。 `Push` 函数接收一个栈和一个要插入的元素，将元素添加到栈顶。当栈满时，`Push` 会尝试增加栈的大小，若分配失败则同样结束程序。`Pop` 函数用于删除并返回栈顶元素，`GetTop` 函数用于获取栈顶元素但不删除。 为了正确计算表达式，我们需要遵循算术运算符的优先级规则。这通常通过优先级表或基于语法分析的方法实现。在这个简单的实现中，可能会使用预处理算法（如中缀转后缀，也称逆波兰表示法）来简化计算过程。后缀表达式不需要括号，运算符的顺序反映了它们的优先级，使得我们可以用两个栈直接求值。 首先，扫描输入的中缀表达式，遇到数字时压入操作数栈，遇到运算符时与栈顶运算符比较优先级，如果当前运算符优先级更高，则压入运算符栈；否则，将栈顶运算符弹出并应用到栈顶的两个操作数上，重复这个过程直到当前运算符压入。最后，栈中剩余的运算符应用到栈顶的操作数上，最终得到的结果就是表达式的值。 虽然这个实现没有提供完整的表达式求值代码，但它给出了构建这样一个系统的基本框架。实际应用中，还需要处理更多细节，如错误检查、除零错误、无效运算符和括号匹配等。同时，对于更复杂的表达式，可能需要扩展这个模型以支持浮点数、变量和更复杂的运算符。