CalculatorLexicalAnalysis

Student Info

李斯琪 2016302580006

程浩宇 2016302580002

杜会远 2016302580130

CMM综述：

CMM是一种简单的类型编程语言，其支持整数、实数、字符、字符串、布尔值类型的变量。每行代码的结尾标识为; ，暂无其他格式要求，冗余的空白字符会被解释器忽略。

词法规则

整数

digit ::= 0|1|2|3|4|5|6|7|8|9
integer ::= digit*

布尔值

boolean ::= true|false

标识符

alphabet ::= [a-z]|[A-Z]
identifier_body ::= alphabet|'_'|digit
identifier_head ::= alphabet|'_'
identifier ::= identifier_head identifier_body*

双精度浮点数

double ::= digit*.dight*

字符串

ASCII ::= ASCII码0-255(256个值)
char ::= 'ASCII'
String ::= "ASCII*"

操作符

add-op ::= '+'|'-'
mul-op ::= '*'|'/'|'%'
bool-op ::= '&&'|'||'|'=='|'!='|'>'|'<'|'>='|'<='
Assign-op ::= '='|'+='|'-='|'*='|'++'|'--'

分隔符

Separator ::= '{'|'}'|'['|']'|'('|')'|'''|'"'|':'|';'

保留字

if
else
while
for
true
false
int
bool
double
char
String
print
return
void

注释

//this is a comment.
/*this is also
a comment */

语法规则

语句

Program ::= stmt-sequence
stmt-sequence ::= statement stmt-sequence|ε 
statement ::= assign-stmt|declare-stmt|initial-stmt|output-stmt

声明语句

declare-stmt ::= type identifier(,identifier)+;
type ::= int|bool|double|string|char
initial-stmt ::= type identifier '=' factor;

赋值语句

value ::= integer|boolean|double|String|char 
assign-stmt ::= identifier Assign-op factor

输出语句

output-stmt ::= print(value)

表达式

expression ::= factor op factor | factor
bool-expression ::= factor bool-op factor | factor
factor ::= value|identifier|(exprssion)
op ::= add-op|mul-op|bool-op 
布尔值运算暂时不与算术运算相混合，后期可以考虑做casting false转化为0 true转化为1

控制语句

if-statement ::= if (experssion) {statement-sequence} else {statement-sequence}
while-statement ::= while (experssion) {statement-sequence}
for-statement ::= for (initial-stmt;bool-expression;assign-stmt) {statement-sequence}

支持

支持0和整数 (含负数），正浮点数，布尔值
支持加法操作符，乘法操作符，赋值操作符，布尔运算符，复合操作符
支持字符和字符串，分别用‘ ‘和 “ ”作为标识
支持 ( ) , { } , [ ] 三种括号，以及 : 和 ;
支持 if , else, while, for 等关键字并且只要与关键字字母组合相同(无视字母大小写)的标识符都将视为非法
支持以大小写字母和 _ 符号起始，接字母, _ , digit的标识符
支持含double和int类型的算术表达式的计算

异常处理

采用ArrayList作为基础数据结构，解决了检索越界问题，定义previous函数可以向前检索
自定义SyntaxException类，继承自Exception，在遇到不属于任一类的字符的时候会抛出错误，并指出所在行数和在行中的位置
SynatxException类也可以解决两个小数点相接问题

2018.10.27
改写了整数数值太大溢出问题的判定方式，现在会准确抛出错误
每一行必须以；符号结尾，并且同一句应该写在一行内，语句不可跨行
修正了line 和 position的输出。现在line从1开始遇换行符加一，position始终打印出token的尾位置
改写了每行是否有分号结尾的判断方式，现在line可以正常显示

2018.10.30
增加了gitignore，解决了ide之间的兼容问题，整个项目更加洁净
fix了之前遗留的关于line的一个小bug，并统一了输出格式

2018.10.31
增加了对字母中有空白的判断，增加了对数字中有空白的判断，现在会throw出exception
增加了+ + 和 - -的判断，方便写for语句
修正了数字和字母连接在一起，会被判断成两个token的问题，现在会throw出exception，因为标识符不可以以数字开头
keyword中间有空白，也会
完善各种词法的测试用例

2018.11.13
语法分析表达式部分基本完工，增添了负数部分
GUI界面也已做好，先能正常输入输出并计算
增添了多种exception判定如左括号无右括号，右括号前无左括号以及括号一对多的情况

2018.11.28
GUI result和exception两个label的显示逻辑进行了修改
增加了一个长度为Parser实例生命周期的分隔符栈，用以判断() ,[] ,{}是否有单侧缺失

2018.12.5
-(23123*123123)

编码表

编码表
单词符号	种别码	单词符号	种别码	单词符号	种别码
If	1	/	16	}	31
else	2	%	17	[	32
while	3	&&	18	]	33
true	4	\|\|	19	(	34
false	5	==	20	)	35
for	6	!=	21	‘	36
int	7	>	22	“	37
bool	8	<	23	:	38
double	9	>=	24	;	39
char	10	<=	25	_	40
String	11	=	26	字符串	41
print	12	+=	27	整数	42
+	13	-=	28	浮点数	43
-	14	*=	29
*	15	{	30

转义字符

Escape characters are properly recognized and organized. CMM only supports the escape characters in the following table.

Escape Character	Logical Meaning
\n	new line
\t	horizontal tab
'	single quotation marks
"	double quotation marks
\	backslash

算术表达式

CMM supports operation of int, double, bool, string and char, including add +, subtract -, multiple *, divide /, module % etc. For more operations see the priority list below.

Priority of Operations (smaller number stands for higher priority)

Operator	Explanation	type	Priority
()	parenthsis	Separator	1
[]	bracket	Separator	1
+	positive sign	unary	2
-	negative sign	unary	2
!	logical NOT	unary	2
++	self Increment(prefix)	Assign-op	2
--	self Decrement(prefix)	Assign-op	2
*	multiplication	mul-op	3
/	division	mul-op	3
%	reminder	mul-op	3
+	addition	add-op	4
-	subtraction	add-op	4
<	less than	bool-op	5
<=	less than or equal	bool-op	5
>	greater than	bool-op	5
>=	greater than or equal	bool-op	5
==	equal	bool-op	6
!=	not equal	bool-op	6
&&	logical AND	bool-op	7
\|\|	logical OR	bool-op	7

Assign-Op	Explanation	type	Priority
=	assign	Assign-op	8
+=	compound assignment by add	Assign-op	8
-=	compound assignment by difference	Assign-op	8
*=	compound assignment by product	Assign-op	8
/=	compound assignment by quotient	Assign-op	8
%=	compound assignment by remainder	Assign-op	8

在无casting的情况下只有类型相同才可以比较所以 c==b>=a的情况只有在c是bool数的时候才是合法的
So that we can do something like these：
- (1 + 2) * (3 * (4 + 5) - 6) = 63
- 1 + 2 * 3 * 4 + 5 - 6 =24
- 1 + 3 % 2 = 2
- 1.3323 + 3.14 - 5.1 = -0.6277

函数

Main function

int main(){
  //do something
  return 0;
}

void main(){
  //do something
}

Both are supported in CMM.

Note that if you use 'int main', whatever the result is, append 'return 0' at the end of the function.

User-define functions

int foo(){
  //do something
}

double foo(int a){
  //do something
}

int foo(int a){
  //do something
}

Because their return values or input values are not the same, these are two different methods via override.

用例

(12.1*78.9)/45.62+1231.1-4546;

(12.1*78.9/45.62+12;

HarryCheng365/CalculatorLexicalAnalysis