| |
Приведем еще один арифметический вычислитель, использующий классический рекурсивный подход:
/* Калькулятор на основе рекурсивного грамматического разбора. * По мотивам арифметической части программы csh (СиШелл). * csh написан Биллом Джоем (Bill Joy). : var1 = (x = 1+3) * (y=x + x++) 36 : s = s + 1 ошибка : y 9 : s = (1 + 1 << 2) == 1 + (1<<2) 0 : var1 + 3 + -77 -38 : a1 = 3; a2 = (a4=a3 = 2; a1++)+a4+2 8 : sum(a=2;b=3, a++, a*3-b) 12 */ #include <stdio.h> #include <ctype.h> #include <setjmp.h> typedef enum { NUM, ID, OP, OPEN, CLOSE, UNKNOWN, COMMA, SMC } TokenType; char *toknames[] = { "number", "identifier", "operation", "open_paren", "close_paren", "unknown", "comma", "semicolon" }; typedef struct _Token { char *token; /* лексема (слово) */ struct _Token *next; /* ссылка на следующую */ TokenType type; /* тип лексемы */ } Token; extern void *malloc(unsigned); extern char *strchr(char *, char); char *strdup(const char *s){ char *p = (char *)malloc(strlen(s)+1); if(p) strcpy(p,s); return p; } /* Лексический разбор ------------------------------------------*/ /* Очистить цепочку токенов */ void freelex(Token **p){ Token *thisTok = *p; while( thisTok ){ Token *nextTok = thisTok->next; free((char *) thisTok->token); free((char *) thisTok); thisTok = nextTok; } *p = NULL; } /* Добавить токен в хвост списка */ void addtoken(Token **hd, Token **tl, char s[], TokenType t){ Token *newTok = (Token *) malloc(sizeof(Token)); newTok->next = (Token *) NULL; newTok->token = strdup(s); newTok->type = t; if(*hd == NULL) *hd = *tl = newTok; else{ (*tl)->next = newTok; *tl = newTok; } } /* Разобрать строку в список лексем (токенов) */ #define opsym(c) ((c) && strchr("+-=!~^|&*/%<>", (c))) #define is_alpha(c) (isalpha(c) || (c) == '_') #define is_alnum(c) (isalnum(c) || (c) == '_') void lex(Token **hd, Token **tl, register char *s){ char *p, csave; TokenType type; while(*s){ while( isspace(*s)) ++s; p = s; if( !*s ) break; if(isdigit (*s)){ type = NUM; while(isdigit (*s))s++; } else if(is_alpha(*s)){ type = ID; while(is_alnum(*s))s++; } else if(*s == '('){ type = OPEN; s++; } else if(*s == ')'){ type = CLOSE; s++; } else if(*s == ','){ type = COMMA; s++; } else if(*s == ';'){ type = SMC; s++; } else if(opsym(*s)){ type = OP; while(opsym(*s)) s++; } else { type = UNKNOWN; s++; } csave = *s; *s = '\0'; addtoken(hd, tl, p, type); *s = csave; } } /* Распечатка списка лексем */ void printlex(char *msg, Token *t){ if(msg && *msg) printf("%s: ", msg); for(; t != NULL; t = t->next) printf("%s`%s' ", toknames[(int)t->type], t->token); putchar('\n'); } /* Система переменных ----------------------------------------- */ #define NEXT(v) *v = (*v)->next #define TOKEN(v) (*v)->token #define TYPE(v) (*v)->type #define eq(str1, str2) (!strcmp(str1, str2)) jmp_buf breakpoint; #define ERR(msg,val) { printf("%s\n", msg);longjmp(breakpoint, val+1);} typedef struct { char *name; /* Имя переменной */ int value; /* Значение переменной */ int isset; /* Получила ли значение ? */ } Var; #define MAXV 40 Var vars[MAXV]; /* Получить значение переменной */ int getVar(char *name){ Var *ptr; for(ptr=vars; ptr->name; ptr++) if(eq(name, ptr->name)){ if(ptr->isset) return ptr->value; printf("%s: ", name); ERR("variable is unbound yet", 0); } printf("%s: ", name); ERR("undefined variable", 0); } /* Создать новую переменную */ Var *internVar(char *name){ Var *ptr; for(ptr=vars; ptr->name; ptr++) if(eq(name, ptr->name)) return ptr; ptr->name = strdup(name); ptr->isset = 0; ptr->value = 0; return ptr; } /* Установить значение переменной */ void setVar(Var *ptr, int val){ ptr->isset = 1; ptr->value = val; } /* Распечатать значения переменных */ void printVars(){ Var *ptr; for(ptr=vars; ptr->name; ++ptr) printf("\t%s %s %d\n", ptr->isset ? "BOUND ":"UNBOUND", ptr->name, ptr->value); } /* Синтаксический разбор и одновременное вычисление ----------- */ /* Вычисление встроенных функций */ int apply(char *name, int args[], int nargs){ if(eq(name, "power2")){ if(nargs != 1) ERR("power2: wrong argument count", 0); return (1 << args[0]); } else if(eq(name, "min")){ if(nargs != 2) ERR("min: wrong argument count", 0); return (args[0] < args[1] ? args[0] : args[1]); } else if(eq(name, "max")){ if(nargs != 2) ERR("max: wrong argument count", 0); return (args[0] < args[1] ? args[1] : args[0]); } else if(eq(name, "sum")){ register i, sum; for(i=0, sum=0; i < nargs; sum += args[i++]); return sum; } else if(eq(name, "rand")){ switch(nargs){ case 0: return rand(); case 1: return rand() % args[0]; case 2: return args[0] + rand() % (args[1] - args[0] + 1); default: ERR("rand: wrong argument count", 0); } } ERR("Unknown function", args[0]); } /* Вычислить выражение из списка лексем. */ /* Синтаксис задан праворекурсивной грамматикой */ int expr(Token *t){ int val = 0; if(val = setjmp(breakpoint)) return val - 1; val = expression(&t); if(t){ printlex(NULL, t); ERR("Extra tokens", val); } return val; } /* <EXPRESSION> = <EXPASS> | <EXPASS> ";" <EXPRESSION> */ int expression(Token **v){ int arg = expass(v); if(*v && TYPE(v) == SMC ){ NEXT(v); return expression(v); } else return arg; } /* <EXPASS> = <ПЕРЕМЕННАЯ> "=" <EXPASS> | <EXP0> */ int expass(Token **v){ int arg; if(*v && (*v)->next && (*v)->next->type == OP && eq((*v)->next->token, "=")){ Var *ptr; /* присваивание (assignment) */ if( TYPE(v) != ID ) /* слева нужна переменная */ ERR("Lvalue needed", 0); ptr = internVar(TOKEN(v)); NEXT(v); NEXT(v); setVar(ptr, arg = expass(v)); return arg; } return exp0(v); } /* <EXP0> = <EXP1> | <EXP1> "||" <EXP0> */ int exp0(Token **v){ int arg = exp1(v); if(*v && TYPE(v) == OP && eq(TOKEN(v), "||")){ NEXT(v); return(exp0(v) || arg ); /* помещаем arg ВТОРЫМ, чтобы второй операнд вычислялся * ВСЕГДА (иначе не будет исчерпан список токенов и * возникнет ошибка в expr(); Это не совсем по правилам Си. */ } else return arg; } /* <EXP1> = <EXP2> | <EXP2> "&&" <EXP1> */ int exp1(Token **v){ int arg = exp2(v); if(*v && TYPE(v) == OP && eq(TOKEN(v), "&&")){ NEXT(v); return(exp1(v) && arg); } else return arg; } /* <EXP2> = <EXP2A> | <EXP2A> "|" <EXP2> */ int exp2(Token **v){ int arg = exp2a(v); if(*v && TYPE(v) == OP && eq(TOKEN(v), "|")){ NEXT(v); return( arg | exp2(v)); } else return arg; } /* <EXP2A> = <EXP2B> | <EXP2B> "^" <EXP2A> */ int exp2a(Token **v){ int arg = exp2b(v); if(*v && TYPE(v) == OP && eq(TOKEN(v), "^")){ NEXT(v); return( arg ^ exp2a(v)); } else return arg; } /* <EXP2B> = <EXP2C> | <EXP2C> "&" <EXP2B> */ int exp2b(Token **v){ int arg = exp2c(v); if(*v && TYPE(v) == OP && eq(TOKEN(v), "&")){ NEXT(v); return( arg & exp2b(v)); } else return arg; } /* <EXP2C> = <EXP3> | <EXP3> "==" <EXP3> | <EXP3> "!=" <EXP3> */ int exp2c(Token **v){ int arg = exp3(v); if(*v && TYPE(v) == OP && eq(TOKEN(v), "==")){ NEXT(v); return( arg == exp3(v)); } else if(*v && TYPE(v) == OP && eq(TOKEN(v), "!=")){ NEXT(v); return( arg != exp3(v)); } else return arg; } /* <EXP3> = <EXP3A> | <EXP3A> ">" <EXP3> | <EXP3A> "<" <EXP3> | <EXP3A> ">=" <EXP3> | <EXP3A> "<=" <EXP3> */ int exp3(Token **v){ int arg = exp3a(v); if(*v && TYPE(v) == OP && eq(TOKEN(v), ">")){ NEXT(v); return( arg && exp3(v)); }else if(*v && TYPE(v) == OP && eq(TOKEN(v), "<")){ NEXT(v); return( arg && exp3(v)); }else if(*v && TYPE(v) == OP && eq(TOKEN(v), ">=")){ NEXT(v); return( arg && exp3(v)); }else if(*v && TYPE(v) == OP && eq(TOKEN(v), "<=")){ NEXT(v); return( arg && exp3(v)); } else return arg; } /* <EXP3A> = <EXP4> | <EXP4> "<<" <EXP3A> | <EXP4> ">>" <EXP3A> */ int exp3a(Token **v){ int arg = exp4(v); if(*v && TYPE(v) == OP && eq(TOKEN(v), "<<")){ NEXT(v); return( arg << exp3a(v)); }else if(*v && TYPE(v) == OP && eq(TOKEN(v), ">>")){ NEXT(v); return( arg && exp3a(v)); } else return arg; } /* <EXP4> = <EXP5> | <EXP5> "+" <EXP4> | <EXP5> "-" <EXP4> */ int exp4(Token **v){ int arg = exp5(v); if(*v && TYPE(v) == OP && eq(TOKEN(v), "+")){ NEXT(v); return( arg + exp4(v)); }else if(*v && TYPE(v) == OP && eq(TOKEN(v), "-")){ NEXT(v); return( arg - exp4(v)); } else return arg; } /* <EXP5> = <EXP6> | <EXP6> "*" <EXP5> | <EXP6> "/" <EXP5> | <EXP6> "%" <EXP5> */ int exp5(Token **v){ int arg = exp6(v), arg1; if(*v && TYPE(v) == OP && eq(TOKEN(v), "*")){ NEXT(v); return( arg * exp5(v)); }else if(*v && TYPE(v) == OP && eq(TOKEN(v), "/")){ NEXT(v); if((arg1 = exp5(v)) == 0) ERR("Zero divide", arg); return( arg / arg1); }else if(*v && TYPE(v) == OP && eq(TOKEN(v), "%")){ NEXT(v); if((arg1 = exp5(v)) == 0) ERR("Zero module", arg); return( arg % arg1); } else return arg; } /* <EXP6> = "!"<EXP6> | "~"<EXP6> | "-"<EXP6> | "(" <EXPRESSION> ")" | <ИМЯФУНКЦИИ> "(" [ <EXPRESSION> [ "," <EXPRESSION> ]... ] ")" | <ЧИСЛО> | <CH_ПЕРЕМЕННАЯ> */ int exp6(Token **v){ int arg; if( !*v) ERR("Lost token", 0); if(TYPE(v) == OP && eq(TOKEN(v), "!")){ NEXT(v); return !exp6(v); } if(TYPE(v) == OP && eq(TOKEN(v), "~")){ NEXT(v); return ~exp6(v); } if(TYPE(v) == OP && eq(TOKEN(v), "-")){ NEXT(v); return -exp6(v); /* унарный минус */ } if(TYPE(v) == OPEN){ NEXT(v); arg = expression(v); if( !*v || TYPE(v) != CLOSE) ERR("Lost ')'", arg); NEXT(v); return arg; } if(TYPE(v) == NUM){ /* изображение числа */ arg = atoi(TOKEN(v)); NEXT(v); return arg; } if(TYPE(v) == ID){ char *name = (*v)->token; int args[20], nargs = 0; NEXT(v); if(! (*v && TYPE(v) == OPEN)){ /* Переменная */ return expvar(v, name); } /* Функция */ args[0] = 0; do{ NEXT(v); if( *v && TYPE(v) == CLOSE ) break; /* f() */ args[nargs++] = expression(v); } while( *v && TYPE(v) == COMMA); if(! (*v && TYPE(v) == CLOSE)) ERR("Error in '()'", args[0]); NEXT(v); return apply(name, args, nargs); } printlex(TOKEN(v), *v); ERR("Unknown token type", 0); } /* <CH_ПЕРЕМЕННАЯ> = <ПЕРЕМЕННАЯ> | <ПЕРЕМЕННАЯ> "++" | <ПЕРЕМЕННАЯ> "--" Наши операции ++ и -- соответствуют ++x и --x из Си */ int expvar(Token **v, char *name){ int arg = getVar(name); Var *ptr = internVar(name); if(*v && TYPE(v) == OP){ if(eq(TOKEN(v), "++")){ NEXT(v); setVar(ptr, ++arg); return arg; } if(eq(TOKEN(v), "--")){ NEXT(v); setVar(ptr, --arg); return arg; } } return arg; } /* Головная функция ------------------------------------------- */ char input[256]; Token *head, *tail; void main(){ do{ printf(": "); fflush(stdout); if( !gets(input)) break; if(!*input){ printVars(); continue; } if(eq(input, "!!")) ; /* ничего не делать, т.е. повторить */ else{ if(head) freelex(&head); lex(&head, &tail, input); } printf("Result: %d\n", expr(head)); } while(1); putchar('\n'); }
Напишите программу, выделяющую n-ое поле из каждой строки файла. Поля разделяются двоеточиями. Предусмотрите задание символа-разделителя из аргументов программы. Используйте эту программу для выделения поля "домашний каталог" из файла /etc/passwd. Для выделения очередного поля можно использовать следующую процедуру:
main(){ char c, *next, *strchr(); int nfield; char *s = "11111:222222222:333333:444444"; for(nfield=0;;nfield++){ if(next = strchr(s, ':')){ c= *next; *next= '\0'; } printf( "Поле #%d: '%s'\n", nfield, s); /* можно сделать с полем s что-то еще */ if(next){ *next= c; s= next+1; continue; } else { break; /* последнее поле */ } } }
© Copyright А. Богатырев, 1992-95
Си в UNIX
Назад | Содержание | Вперед
Закладки на сайте Проследить за страницей |
Created 1996-2024 by Maxim Chirkov Добавить, Поддержать, Вебмастеру |