关于Basic程序解释器及编译原理的简单化(2)---C++封装好的Basic解释器

这是CMake的源代码.主要负责词汇的提取
你可以调用它的CMake::get_token(),返回个CToken的类.

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// Make.h
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enum token_types{DELIMITER,VARIABLE,NUMBER,COMMAND,
             STRING,QUOTE,FINISHED,NONE,ENTER};         // 标记类型集合

#define TOKEN_MAX 80
#define STRDELIMITER "+-*^/=;(),><" // 符号集合
#define DIM     11 // Dim
#define AS      12 // As
#define INTEGER 13 // Integer
#define PRINT   14 // Print

class CToken
{
public:
 char token[TOKEN_MAX];
 int token_type;
 int tok;
};

class CMake 
{
public:
 CMake(char *Prog,int Proglength);
 virtual ~CMake();
public:
    char *prog;
 int proglength;
 int isdelim(char c);     // 如果是运算符号返回1,不是则返回0
 int iswhite(char c);     // 是空格返回1,不是则返回0
 int look_up(char *c);    // 返回COMMAND类型,c是COMMAND字符串的指针
 CToken get_token(void);   // 得到标记
 int findchar(char *str,char ch); // 从str里找到ch,返回其在str里的引索;如果str里没有ch,则返回-1
};

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// Make.cpp: implementation of the CMake class.
//
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#include "stdafx.h"
#include "Make.h"

//////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Construction/Destruction
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CMake::CMake(char *Prog,int Proglength)
{
  proglength=Proglength;
  prog=new char[Proglength+1];
  strcpy(prog,Prog);
}

CMake::~CMake()
{
 
}

CToken CMake::get_token(void)
{
 register char *temp;
 CToken m_token;
    m_token.token_type=0;
 m_token.tok=0;
 temp=m_token.token;
 if(*prog=='\0')
 {
  *m_token.token='\0';
  m_token.tok=0;
  m_token.token_type=FINISHED;
  return m_token;
 }
 while(iswhite(*prog)) ++prog;
   
 if(*prog=='\r') // 如果是换行符
 {
  m_token.token[0]=*prog;
  m_token.token[1]='\0';
  m_token.token_type=ENTER;
  prog++;
  return m_token;
 }
 if( isdelim(*prog)) // 如果找得到运算符号标记
 {
    *m_token.token=*prog;
    *(m_token.token+1)='\0';
    m_token.tok=0;
    m_token.token_type=DELIMITER;
    prog++;
    return m_token;            // 譬如 token[0]='+' token[1]='\0';
 }

 if(*prog=='"')   // 如果是字符串
 {
  prog++;
  int i=0;
  while(*prog!='"' && *prog!='\r')
  {
   m_token.token[i]=*prog;
   i++;
   prog++;
  }
  prog++;
  m_token.token[i]='\0';
  m_token.token_type=QUOTE;
  return m_token;
 }

 if( isdigit(*prog)) // 如果找到数字标记
 {
  int i=0;
  while(isdigit(*prog) && i<TOKEN_MAX) // 小于token最长为80个字符
  {
   m_token.token[i]=*prog;
   i++;
   prog++;
  }
  m_token.token[i]='\0';
  m_token.token_type=NUMBER;
  return m_token;
 }
 if( isalpha(*prog)) // 如果是命令COMMAND或是一般标记STRING
 {
  int i=0;
  while(!isdelim(*prog) && *prog!=' ') // 不能是运算符号和空格
  {
   m_token.token[i]=*prog;
   i++;
   prog++;
  }
  m_token.token[i]='\0';
  if(look_up(m_token.token)) // 如果能查到它是命令COMMAND
  {
   m_token.token_type=COMMAND;
   m_token.tok=look_up(m_token.token);
  }
  else
  {
   m_token.token_type=STRING;
  }
  return m_token;
 }
 

 m_token.token_type=NONE;
 prog++;
 return m_token;
}

int CMake::iswhite(char c)
{
 if(c==' '||c=='\t') return 1;
 else return 0;
}

int CMake::isdelim(char c)
{
 if( findchar(STRDELIMITER,*prog) >= 0 || c==9 || c=='\r' || c==0)
  return 1;
 return 0;
}

int CMake::findchar(char *str,char ch)
{
 int length=strlen(str);
 if(length>0)
 {
  for(int i=0;i<length;i++)
   if(str[i]==ch)
      return i;
   return -1;
 }
 else return -1;
}

int CMake::look_up(char *c)
{
 if(strcmp(c,"print")==0)
  return PRINT;
    if(strcmp(c,"Integer")==0)
  return INTEGER;
 if(strcmp(c,"Dim")==0)
  return DIM;
 if(strcmp(c,"As")==0)
  return AS;

    return 0;
}

这是执行代码的CExecutable封装

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// CExecutable.h
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class CintMember
{
public:
 char name[64];
 int value;
};

class CExecutable 
{
public:
 CExecutable(vector <CToken> tokens);
 virtual ~CExecutable();
 void Run();
private:
 vector <CToken> m_tokens; file://装所有标记的数据库
 vector <CintMember> m_intArray; file://装所有int类型的变量
 void Run_Print(int *index); file://*index是重要的m_tokens里的指针
 void Run_Dim(int *index); file://~~
 void Run_Assignment(int *index);// 赋值语句
 file://Ai是辅助的意思,Ai_*()是辅助函数
 int Ai_GetNextValue(void* result,int type,int *index); file://得到代数式的值result
 int Ai_GetVarNo(char *name,int *result,int type);//得到变量在Array中的引索result
 void get_exp(int *result,int *index);
 void level2(int *result,int *index);
 void level3(int *result,int *index);
 void level4(int *result,int *index);
 void level5(int *result,int *index);
    void level6(int *result,int *index);
 void primitive(int *result,int *index);
 void arith(char o,int *r,int *h);
 void serror(int error);
 int look_up(char *c);
 int find_var(char *var_name,void *value); // 查找变量,将变量值装在*value
 int Isvar(char *name); // 看name是否是变量,返回变量类型 0:什么都不是,1:Integer,2:string
};

/////////////////////////////////////////

// Executable.cpp: implementation of the CExecutable class.
//
//////////////////////////////////////////////////////////////////////

#include "stdafx.h"
#include "Executable.h"

//////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Construction/Destruction
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CExecutable::CExecutable(vector <CToken> tokens)
{
 m_tokens=tokens;
}

CExecutable::~CExecutable()
{
 m_intArray.clear();
 m_tokens.clear();
}

void CExecutable::Run(void)
{
   for(int i=0;i<=m_tokens.size()-1;i++)//注意:i是个十分重要的读取指针
   {
  if(m_tokens.at(i).token_type==COMMAND)
  {
   switch(m_tokens.at(i).tok) file://tok表示是什么命令
   {
   case PRINT: Run_Print(&i);
         break;
   case DIM:   Run_Dim(&i);
            break;
   default:   break;
   }
  }
  file://赋值语句一定要在最后来判断,因为这样如果是if后的条件判断就可以在
  file://前面的if命令中跳过
  if(*m_tokens.at(i).token=='=') file://如果是赋值语句
   Run_Assignment(&i);
   }
}

void CExecutable::Run_Print(int *index) file://*index是m_tokens里的指针
{
 if(*index<m_tokens.size()-1) // 如果下面还有token
 {  
  if(m_tokens.at((*index)+1).token_type==ENTER) file://如果接下来是命令
  {
   printf("\n");
   return;
  }
  (*index)++;   
  int token_type=m_tokens.at(*index).token_type;
  if(Isvar(m_tokens.at(*index).token)) file://如果接下来是变量
   token_type=VARIABLE;
       
  switch(token_type)
  {
  case QUOTE: file://如果是要打印字符串
   {
    printf(m_tokens.at(*index).token);
    return;
   }
  case VARIABLE:  file://打印代数式 type只要不是COMMAND就是可以当代数式处理
  case NUMBER:
  case DELIMITER:    
   {
    int result;
          Ai_GetNextValue(&result,INTEGER,index);
    printf("%d",result);
    return;
   }
  default: printf("\n");
     return;
  }
 }
 printf("\n"); 
 
}

void CExecutable::Run_Dim(int *index) file://~~
{
 int i=*index;
 if(i<m_tokens.size()-1)//~~
  if(m_tokens.at(i+1).token_type==STRING)
  {
   if(i<m_tokens.size()-3) file://如果下面还应该有 变量名,As,类型 三个tokens
   {
    CintMember member;
    if(m_tokens.at(i+2).token_type==COMMAND &&
     m_tokens.at(i+2).tok==AS) file://如果接下来的token是As
    {
    if(m_tokens.at(i+3).token_type==COMMAND)//接下来是变量类型
     switch(m_tokens.at(i+3).tok) file://看看是什么变量类型
     {
          case INTEGER: // 如果是Integer类型
        strcpy(member.name,m_tokens.at(i+1).token);
        member.value=0;
        m_intArray.push_back(member);
        *index+=3; // 将m_tokens里的指针跳3个
        break;
          default:    
        break;
     }
    }
   }
  }
}

void CExecutable::Run_Assignment(int *index) file://index必须指到'='的token
{
 int var_type=Isvar(m_tokens.at(*index - 1).token);
 if(!var_type) // 如果等号前面不是个变量
 {
  serror(0);
  return;
 }
 switch(var_type)
 {
 case INTEGER:
  {
   int Var_No,value;
   if(!Ai_GetVarNo(m_tokens.at(*index-1).token,&Var_No,INTEGER))
               break;
   (*index)++;
            if(!Ai_GetNextValue(&value,INTEGER,index))
      break;
   m_intArray.at(Var_No).value=value;
   break;
  }
 default: break;
 }
}

 

int CExecutable::Ai_GetNextValue(void *result,int type,int *index) file://index指到代数式的第一个token
{
 switch(type)
 {
 case INTEGER: get_exp((int*)result,index);
            return 1;
 default:    return 0;
 }

}

int CExecutable::Ai_GetVarNo(char *name,int *result,int type)
{
 switch(type)
 {
 case INTEGER:
  {
   if(m_intArray.size()==0)
    return 0;
   for(int i=0;i<=m_intArray.size()-1;i++)
    if(!strcmp(name,m_intArray.at(i).name))
     *result=i;
    return 1;
  }
 default: return 0;
 }

}
void CExecutable::get_exp(int *result,int *index)
{
    if (!*m_tokens.at(*index).token)
 {
        serror(2);
        return;
    }
    level2(result,index);
    
 }

/* add or subtract two terms */
void CExecutable::level2(int *result,int *index)
{
    register char op;
    int hold;
    level3(result,index);
    while ((op = *m_tokens.at(*index).token) =='+' || op == '-') 
 {
        (*index)++;
        level3(&hold,index);
        arith(op,result,&hold);
    }
}

/* multiply or divide two factors */
void CExecutable::level3(int *result,int *index)
{
 register char op;
    int hold;
    level4(result,index);
    while ((op = *m_tokens.at(*index).token) == '*' || op == '/' || op == '%') 
 {
        (*index)++;
        level3(&hold,index);
        arith(op,result,&hold);
    }
}

/* process integer exponent */
void CExecutable::level4(int *result,int *index)
{
 register char op;
    int hold;
    level5(result,index);
    if ((op = *m_tokens.at(*index).token) == '^')
 {
        (*index)++;
        level5(&hold,index);
        arith(op,result,&hold);
    }
}
             

/* is a unary + or - */             
void CExecutable::level5(int *result,int *index)
{
    register char op;
    op = 0;
    if ((m_tokens.at(*index).token_type==DELIMITER) &&
  *m_tokens.at(*index).token == '+' ||
  *m_tokens.at(*index).token == '-' ) 
 {
        op = *m_tokens.at(*index).token;
        (*index)++;
    }
    level6(result,index);
    if (op) 
  if(op=='-')
   *result=-(*result);
}
               

/* process parenthesized expression */               
void CExecutable::level6(int *result,int *index)
{
 if ((*m_tokens.at(*index).token == '(') && (m_tokens.at(*index).token_type == DELIMITER)) 
 {
        (*index)++;
        level2(result,index);
        if (*m_tokens.at(*index).token!=')')
            serror(1);
        (*index)++;
    }
    else
        primitive(result,index);
}

/* find value of number or variable */
void CExecutable::primitive(int *result,int *index)
{
 int token_type=m_tokens.at(*index).token_type;
    if(Isvar(m_tokens.at(*index).token))  
  token_type=VARIABLE;
    switch (token_type)  {
        case VARIABLE:
            find_var(m_tokens.at(*index).token,result);
            (*index)++;
            return;
        case NUMBER:
            *result = atoi(m_tokens.at(*index).token);
            (*index)++;
            return;
        default:
            serror(0);
    }
}

int CExecutable::find_var(char *var_name,void *value)
{
 for(int i=0;i<=m_intArray.size()-1;i++)
  if(!strcmp(var_name,m_intArray.at(i).name))
  {
   int *int_value=(int *)value;
   *int_value=m_intArray.at(i).value;
   return 1;
  }
    return 0;
}

int CExecutable::Isvar(char *name)
{
 if(m_intArray.size()==0)
  return 0;
 for(int i=0;i<=m_intArray.size()-1;i++)
  if(!strcmp(name,m_intArray.at(i).name))
        return INTEGER;
 return 0;
}

/* perform the specified arithmetic */
void CExecutable::arith(char o,int *r,int *h)
{
    /*register*/ int t,ex;
   
    switch (o)  {
        case '-':
            *r = *r-*h;
            break;
        case '+':
            *r = *r+*h;
            break;
        case '*':
            *r = *r**h;
            break;
        case '/':
            *r = (*r)/(*h);
            break;
        case '%':
            *r = (*r)%(*h);
            break;
        case '^':
            ex = *r;
            if (*h==0)  {
                *r = 1;
                break;
            }
            for (t=*h-1;t>0;--t)  *r=(*r)*ex;
            break;
    }
}

int CExecutable::look_up(char *c)
{
 if(strcmp(c,"print")==0)
  return PRINT;
    if(strcmp(c,"Integer")==0)
  return INTEGER;
 if(strcmp(c,"Dim")==0)
  return DIM;
 if(strcmp(c,"As")==0)
  return AS;
    return 0;
}

void CExecutable::serror(int error)
{
 char *e[] = {
        "syntax error",
        "unbalanced parentheses",
        "no expression present",
        "equal sign expected",
        "not a variable",
        "label table full",
        "duplicate label",
        "undefined label",
        "THEN expected",
        "TO expected",
        "too many nested FOR loops",
        "NEXT without FOR",
        "too many nested GOSUB",
        "RETURN without GOSUB"
    };

    printf ("%s\n",e[error]);
}

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