130242014045 林承晖第2次实验

软件体系结构的第二次实验（解释器风格与管道过滤器风格）

一、实验目的

1．熟悉体系结构的风格的概念

2．理解和应用管道过滤器型的风格。

3、理解解释器的原理

4、理解编译器模型

二、实验环境

硬件：

软件：Python或任何一种自己喜欢的语言

三、实验内容

1、实现“四则运算”的简易翻译器。

结果要求：

1）实现加减乘除四则运算，允许同时又多个操作数，如：2+3*5-6 结果是11

2）被操作数为整数，整数可以有多位

3）处理空格

4）输入错误显示错误提示，并返回命令状态“CALC”

图1 实验结果示例

加强练习：

1、有能力的同学，可以尝试实现赋值语句，例如x=2+3*5-6，返回x=11。（注意：要实现解释器的功能，而不是只是显示）

2、尝试实现自增和自减符号，例如x++

2、采用管道-过滤器（Pipes and Filters）风格实现解释器

图2 管道-过滤器风格

图 3 编译器模型示意图

本实验，实现的是词法分析和语法分析两个部分。

四、实验步骤：

代码：

# coding: UTF-8
#编码格式
INTEGER,PLUS,MINUS,MUL,DIV,LPAREN,RPAREN,EOF=('INTEGER','PLUS','MINUS','MUL','DIV','LPAREN','RPAREN','EOF')class Token(object):def  __init__(self,type,value):self.type=typeself.value = valuedef __str__(self):return 'Token({type},{value})'.format(type = self.type,value = self.value)class Lexer(object):
# 词法分析器
# 给每个词打标记def __init__(self, text):self.text=textself.pos=0self.current_char=self.text[self.pos]def error(self):raise Exception('Invalid Char')def advance(self):#往下走，取值self.pos+=1if self.pos>len(self.text)-1:self.current_char=Noneelse:self.current_char=self.text[self.pos]def integer(self):#多位整数处理result=''while self.current_char is not None and self.current_char.isdigit():result=result+self.current_char#往下走，取值self.advance()return int(result)def deal_space(self):while self.current_char is not None and self.current_char.isspace():self.advance()def get_next_token(self):#打标记:1）pos+1,2）返回Token(类型，数值）while self.current_char is not None:if self.current_char.isspace():self.deal_space()if self.current_char.isdigit():return Token(INTEGER,self.integer())if self.current_char=='+':self.advance()return Token(PLUS,'+')if self.current_char=='-':self.advance()return Token(MINUS,'-')if self.current_char=='*':self.advance()return Token(MUL, '*')if self.current_char=='/':self.advance()return Token(DIV, '/')if self.current_char=='(':self.advance()return Token(LPAREN, '(')if self.current_char==')':self.advance()return Token(RPAREN, ')')self.error()return Token(EOF,None)class Interpreter(object):
#句法分析
#语法树def __init__(self,lexer):self.lexer=lexerself.current_token=self.lexer.get_next_token()def error(self):raise Exception('Invalid Syntax')def eat(self,token_type):if self.current_token.type==token_type:self.current_token=self.lexer.get_next_token()else:self.error()def factor(self):token=self.current_tokenif token.type==INTEGER:self.eat(INTEGER)return token.valueelif token.type==LPAREN:self.eat(LPAREN)result=self.expr()self.eat(RPAREN)return resultdef term(self):result=self.factor()while self.current_token.type in (MUL,DIV):token=self.current_tokenif token.type==MUL:self.eat(MUL)result=result*self.factor()if token.type==DIV:self.eat(DIV)result=resultlf.factor()return resultdef expr(self):result=self.term()while self.current_token.type in (PLUS,MINUS):token=self.current_tokenif token.type==PLUS:self.eat(PLUS)result=result+self.term()if token.type==MINUS:self.eat(MINUS)result=result-self.term()return resultdef main():while True:try:text=input('calc_> ')except EOFError:Interpreter.error()breakif not text:continuelexer=Lexer(text)result=Interpreter(lexer).expr()if(result is not None):print(result)if __name__ == '__main__':main()

　　结果：