二. 初识Bison：写一个简单计算器

Bison是一种通用的语法分析器生成器，Yacc 的 GNU 版。它将LALR(1)上下文无关文法的描述转化成分析该文法的C程序。
它经常和 Flex一起使用。
基础：了解BNF(可参考： 语法规范：BNF与ABNF)

先来了解一下Bison：

bison程序包括与flex程序相同的三个部分结构：声明部分、规则部分、C代码部分，三个部分两两之间用%%隔开。
(1) 声明部分：
%{到%}部分会被拷贝到目标分析程序的开头。
%token记号我的理解是词法分析器得到的结果，用于传入语法分析器进行分析。通常，记号总是使用大写。
(2) 规则部分：
1、:用于定义规则。;表示一个规则的结束。
2、在每个规则之后，使用{}括起，表明如何处理。
3、规则按照语法树从上到下定义规则，第一条规则为语法起始符号，必须与输入匹配。
4、目标符号（冒号左边的语法符号）的值在动作中代码用$$代替，右边语法符号的语义值依次为$1,$2，直到这条规则的结束。
5、如果一个规则缺少现实的动作，语法分析器将把$1赋予$$，这是i一个内部设定。
返回记号的时候，记号对应的值是存储在yylval变量中。
(3) C代码部分：
主程序，负责调用yyparse()，并输出结果。

一个实现+-*/|的简单计算器：

• 编写Bison语法分析器：

$ vim SimpleCal.y

写入以下内容：

%{
#include <stdio.h>
%}

%token NUMBER
%token ADD SUB MUL DIV ABS
%token EOL

%%

calclist: /* 空规则 */
    | calclist exp EOL { printf("= %d\n",$2); }
    ;

exp: factor
   | exp ADD factor { $$ = $1 + $3; }
   | exp SUB factor { $$ = $1 - $3; }
   ;

factor: term
      | factor MUL term { $$ = $1 * $3; }
      | factor DIV term { $$ = $1 / $3; }      
      ;

term: NUMBER
    | ABS term { $$ = $2 >= 0?$2:-$2; }
    ;

%%

main(int argc,char **argv)
{
    yyparse();
}
yyerror(char *s)
{
    fprintf(stderr,"error: %s\n",s);
}

• 编写对应Flex词法分析器：

因为Bison目标程序是语法分析器，所以还需要写一个Flex程序来实现词法分析：

$ vim SimpleCal.l

写入以下内容：

%{
#include "SimpleCal.tab.h"
%}
%%
"+"     { return ADD; }
"-"     { return SUB; }
"*"     { return MUL; }
"/"     { return DIV; }
 
"|"     {return ABS; }
^[-+][0-9]+ { yylval = atoi(yytext); return NUMBER;}
[0-9]+  { yylval = atoi(yytext); return NUMBER;}
 
\n {return EOL; }
[ \t]   {} 
.       { yyerror("Mystery character: %c!",*yytext);}
        /*这里输出有点问题...*/
%%

SimpleCal.tab.h为Bison生成对应程序的头文件。

• 编译与执行：

$ flex -o SimpleCal.yy.c SimpleCal.l
$ bison -o SimpleCal.tab.c SimpleCal.y 
$ gcc -o SimpleCal SimpleCal.tab.* SimpleCal.yy.c -lfl

$ ./SimpleCal 
1-29*3+50+|30
= -6
q
error: Mystery character: %c!
error: syntax error

没有()的支持，貌似|取绝对值没啥用。

---

写一个shell脚本方便编译运行：（我makefile不熟悉）

$ touch SimpleCal.sh
$ chmod u+x SimpleCal.sh
$ vim SimpleCal.sh

然后写入以下内容：

#!/bin/bash
echo "flex执行开始！"
flex -o SimpleCal.yy.c SimpleCal.l
echo "bison执行开始！"
bison -o SimpleCal.tab.c SimpleCal.y
echo "gcc编译开始！"
gcc -o SimpleCal SimpleCal.yy.c SimpleCal.tab.* -lfl
echo "删除中间文件..."
rm SimpleCal.yy.c SimpleCal.tab.*
echo "执行生成最终目标文件..."
./SimpleCal