[컴파일러 설계] Lex를 이용한 C 어휘분석기 구현

컴파일러 설계

1. 개요(목적)

Lex를 이용해서 단어들을 인식하게 만든다. C언어의 명령어들을 인식하게 만들어서 C의 명령어나 심볼들을 출력하게 만든다. 그 외 변수나 숫자(정수, 소수 등) 인식하게 만든다. 함수를 이용해서 C 명령문을 실제로 동작하게 만들어본다. 더 나아가가 따로 Yacc의 함수를 만들어서 숫자들을 인식하여 간단한 사측연산을 할 수 있게 만든다.

 

2. 구현 내용

① LEX를 이용해서 값이 오면 인식하고 그 값을 반환하는 것을 구현

.

▶ Symbol : +, -, *, /, \, \n, if, else, while, for, char, int, double, identity(식별자) return 등을 인식하게 만들고 인식이 되면 출력.

(if) (for) (while) ( ) { }

▶ 숫자 : DECIMAL [0-9]* 까지의 정수를 통해 {DECIMAL}은 정수를 인식하게 만들었고 {DECIMAL}\.{DECIMAL}은 실수를 인식하게 만들었습니다.

(DEC, 3) (DEC,12) (NUM, 2.126)

▶ 연산 : 정수나 실수가 나왔을 시 뒤에 +,-,*,/ 가 나오면 다음 숫자를 연산하여 결과 값 을 출력합니다.

3 + 5 = 8 3.21/1.52=1.69

▶ 문자 : 식별자는 LETTER ([A-Za-z]) 로 단일문자와 IDENTIFIER ({LETTER} ({LETTER} | {DECI})*) 의 문자+숫자의 변수 인식할 수 있다.

(ID , a123) (ID , num123)

 

② YACC를 이용해서 숫자가 들어오면 전에 나온 숫자 연산 형태와 값을 우선순위 연산을 실행 합니다.

▶ 사측연산 : +,-,*,/ 로 *,/가 먼저 계산 한다. cal을 입력 후 계산식을 입력하면 parser() 함수로 yacc 인식기를 동작하게 하여 판별 후 계산한다.

cal 3+5*4; 4.2/3.3+5.7*2.7;

③ 실행

 

# yacc –dv y.y ☞ y.tab.h 와 y.tab.c생성

# lex Compile.l ☞ lex.yy.cc 생성

# cc –o a.out y.tab.c lex.yy.c ☞ 실행파일 a.out을 만듬

# ./a.out < input > out ☞ 입력한 input을 분석기로 변환한 out으로 보냄

④ 실행 결과

 

 

 

 

인식 변수	설명
DECIMAL	정수를 인식. 인식한 값을 yylval로 전달
NUMBER	실수를 인식. 인식한 값을 yylval로 전달
LOWER, UPPER, LETTER	각각 소문자 대문자 혼합을 인식한
IDENTIFIER	문자+숫자의 변수를 인식
“\”.*“\”	각 심볼을 인식
\(, \), \{, \}	중괄호 대괄호를 인식
; , =	; , 값이 오면 그대로 전달하여 출력
+ - * /	연산의 심볼이 오면 인식
\n	엔터를 치면 라인의 line_count 값 올림.
if, else, while, for char, int, void double, return	명령어들을 인식하면 출력을 해줌 // 차후 lex함수나 yacc로 구현 예정

▶ LEX 코드

 

 

⒧ Cal_num(실수 연산)

⑵ Cal_dec(정수 연산)

▶ Lex로 만든 2개의 숫자끼리 연산을 해줍니다. 정수나 실수의 숫자가 오면 다음 연산(+,-,*,/) 를 인식하고 다음 나오는 숫자를 인식하여 둘의 연산을 실행합니다.

But lex의 함수만으로 우선순위를 나누기 힘들어서 후에 YACC를 이용하였습니다.

<b>  </b>

결 과

 

 

 

※ 각각의 인자 전달

▶ 각각의 인식한 값들을 인식하였다고 전달 받아 print 출력을 해줍니다. 정수나 숫자가 올 경우 전의 cal_dec, cal_num의 함수로 +,-,*,/ 의 연산 심볼이 오는지 확인하여 연산 심볼이 올 경우 연산을 하고 아닐 경우 숫자 인식값을 출력 합니다.

 

▶ YACC 코드

 

./실행

 

 ▶ Lex 동작 원리

( 3+2*5 )

 

term(3)

⑴ 3을 primary_expr 로 인식하고 term 으로 올라와 *나 / 가 있는지 확인 후 없으면

다시 expr로 바꾸준 후 shift를 해준다.

 

expr(3)

‘+’

 

⑵ 그다음 ‘+’ 가 들어오고 어느 상황에 만족하지 않으므로 다음 shift를 한다.

 

expr(3)

‘+’

term(2)

 

⑶ +의 연산식이 완성되긴 하나 다음 나올 연산이 *인걸 알기 때문에 shift를 한다.

 

expr(3)

‘+’

term(2)

‘*’

primary_expr(5)

 

⑷ { 이부분이 term MUL priamry_expr과 매칭되어 계산}

 

expr(3)

‘+’

term(10)

 

⑸ { expr ADD term 과 매칭되므로 계산 }

 

expr(13)

 

⑹ 최종적으로 13의 숫자가 남는다.

=> 우선순위 계산을 쉽게 할 수 있었다.