130242014074+林泽民+第2次实验

时间 2019-11-22

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原文原文链接

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）java

1、实验目的函数

　　1．熟悉体系结构的风格的概念翻译

　　2．理解和应用管道过滤器型的风格。3d

　　三、理解解释器的原理orm

　　四、理解编译器模型blog

2、实验环境ip

　　硬件： rem

　　软件：Python或任何一种本身喜欢的语言字符串

3、实验内容get

　　一、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，容许同时又多个操做数，如：2+3*5-6 结果是11

　　　　2）被操做数为整数，整数能够有多位

　　　　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

　　增强练习：

　　　　一、有能力的同窗，能够尝试实现赋值语句，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）

　　　　二、尝试实现自增和自减符号，例如x++

　　　　三、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。

4、实验步骤：

　代码以下：

import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Scanner;
/**
* @author 林泽民
* 实现“四则运算”的简易翻译器。
*/
public class Calculator {
private static boolean rightFormat = true;
public static double getResult(String formula){
//处理空格
formula=formula.replaceAll(" ", "");
double returnValue = 0;
returnValue = doAnalysis(formula);
if(!rightFormat){
throw new NumberFormatException();
}
return returnValue;
}
//解析字符串函数
private static double doAnalysis(String formula){
double returnValue = 0;
LinkedList<Integer> stack = new LinkedList<Integer>();
int curPos = 0;
String beforePart = "";
String afterPart = "";
String calculator = "";
rightFormat = true;
//取得括号
while(rightFormat&&(formula.indexOf('(') >= 0||formula.indexOf(')') >= 0)){
curPos = 0;
for(char s : formula.toCharArray()){
if(s == '('){
stack.add(curPos);
}else if(s == ')'){
if(stack.size() > 0){
beforePart = formula.substring(0, stack.getLast());
afterPart = formula.substring(curPos + 1);
calculator = formula.substring(stack.getLast() + 1, curPos);
formula = beforePart + doCalculation(calculator) + afterPart;
stack.clear();
break;
}else{
System.out.println("有未关闭的右括号！");
rightFormat = false;
}
}
curPos++;
}
if(stack.size() > 0){
System.out.println("有未关闭的左括号！");
break;
}
}
if(rightFormat){
returnValue = doCalculation(formula);
}
return returnValue;
}
//四则运算函数
private static double doCalculation(String formula) {
ArrayList<Double> values = new ArrayList<Double>();
ArrayList<String> operators = new ArrayList<String>();
int curPos = 0;
int prePos = 0;
int minus = 0;
for (char s : formula.toCharArray()) {
if ((s == '+' || s == '-' || s == '*' || s == '/') && minus !=0 && minus !=2) {
//将数字分离出来放在double类型里面
values.add(Double.parseDouble(formula.substring(prePos, curPos).trim()));
operators.add("" + s);
prePos = curPos + 1;
minus = minus +1;
}else{
minus =1;
}
curPos++;
}
//去掉先后空格
values.add(Double.parseDouble(formula.substring(prePos).trim()));
char op;
//下面是从容器中取出数字进行运算
for (curPos = 0; curPos <= operators.size() - 1; curPos++) {
op = operators.get(curPos).charAt(0);
switch (op) {
case '*':
values.add(curPos, values.get(curPos) * values.get(curPos + 1));
values.remove(curPos + 1);
values.remove(curPos + 1);
operators.remove(curPos);
curPos = -1;
break;
case '/':
values.add(curPos, values.get(curPos) / values.get(curPos + 1));
values.remove(curPos + 1);
values.remove(curPos + 1);
operators.remove(curPos);
curPos = -1;
break;
}
}
for (curPos = 0; curPos <= operators.size() - 1; curPos++) {
op = operators.get(curPos).charAt(0);
switch (op) {
case '+':
values.add(curPos, values.get(curPos) + values.get(curPos + 1));
values.remove(curPos + 1);
values.remove(curPos + 1);
operators.remove(curPos);
curPos = -1;
break;
case '-':
values.add(curPos, values.get(curPos) - values.get(curPos + 1));
values.remove(curPos + 1);
values.remove(curPos + 1);
operators.remove(curPos);
curPos = -1;
break;
}
}
return values.get(0).doubleValue();
}
//主函数
public static void main(String[] args) {
String str;
Scanner scan = new Scanner(System.in);
while (true){
System.out.print("calc > ");
str=scan.nextLine();
try{
System.out.println(getResult(str));
}catch(NumberFormatException exc){
System.out.println("格式输入有误，请从新输入！");
}
}
}
}

结果以下：

对应结构图：