基于仓颉编程语言的四则运算解释器开发秘籍

1 概述

1.1 案例介绍

MathInterperter 是基于数学表达式解析器组合子的计算器，能够精准处理包含四则运算和多重括号嵌套的复杂表达式。仓颉编写的解释器通过枚举动态构建抽象语法树 Expression，简化代码结构的同时进行高效求值。其核心功能包括运算符优先级的自动识别、实时语法校验及表达式求值。

通过实际操作，让大家深入了解如何进行华为云的开发者云主机完成CodeArts IDE for Cangjie编辑器的部署，并利用该编译器实现MathInterpreter解释器组合子的实际作用，体验其在模型开发中所扮演的角色。

1.2 适用对象

• 企业
• 个人开发者
• 高校学生

1.3 案例时间

本案例总时长预计30分钟。

1.4 案例流程

说明：

1. 进入华为开发者空间，登录云主机；
2. 使用CodeArts IDE for Cangjie编程和运行仓颉代码。

1.5 资源总览

资源名称	规格	单价(元)	时长(分钟)
开发者空间 - 云主机	鲲鹏通用计算增强型 kc2 | 4vCPUs | 8G | Ubuntu	免费	30

最新案例动态，请查阅 《MathInterpreter ：基于仓颉编程语言的四则运算解释器开发秘籍》。小伙伴快来领取华为开发者空间进行实操体验吧！

2 运行测试环境准备

2.1 开发者空间配置

面向广大开发者群体，华为开发者空间提供一个随时访问的“开发桌面云主机”、丰富的“预配置工具集合”和灵活使用的“场景化资源池”，开发者开箱即用，快速体验华为根技术和资源。

领取云主机后可以直接进入 华为开发者空间工作台界面，点击打开云主机 \> 进入桌面连接云主机。没有领取在开发者空间根据指引领取配置云主机即可，云主机配置参考1.5资源总览。

2.2 创建仓颉程序

点击桌面CodeArts IDE for Cangjie，打开编辑器，点击新建工程，保持默认配置，点击创建。

产物类型说明：

• executable，可执行文件；
• static，静态库，是一组预先编译好的目标文件的集合；
• dynamic，动态库，是一种在程序运行时才被加载到内存中的库文件，多个程序共享一个动态库副本，而不是像静态库那样每个程序都包含一份完整的副本。

2.3 运行仓颉工程

创建完成后，打开src/main.cj，参考下面代码简单修改后，点击编辑器右上角运行按钮直接运行，终端窗口可以看到打印内容。

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package demo
// 第一个仓颉程序
main(): Int64 {
    println("hello world")
    println("你好，仓颉！")
    return 0
}

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(\* 注意：后续替换main.cj文件代码时，package demo保留)

(\* 仓颉注释语法：// 符号之后写单行注释，也可以在一对 /\* 和 \*/ 符号之间写多行注释)

到这里，我们第一个仓颉程序就运行成功啦！接下来我们继续探索仓颉语言。

3 MathInterpreter计算器使用指南

3.1 领取你的MathInterpreter工具

使用云主机火狐浏览器前往仓颉gitcode论坛官网下载Cangjie-Examples项目完整代码

gitcode：

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https://gitcode.com/Cangjie/Cangjie-Examples

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文件下载在/home/developer/Downloads目录下：

进入Downloads目录下，右键选择“Open Terminal Here”打开终端，使用unzip解压文件。

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unzip Cangjie-Examples-0.53.18.zip

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若未安装unzip，请打开终端，输入以下命令安装unzip。

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sudo apt-get update
sudo apt-get install unzip

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Cangjie-Examples项目完整代码，已下载并解压在/home/developer/Downloads/目录下。

3.2 MathInterpreter项目结构简介

数学计算解释器(MathInterpreter)，主要通过解析器组合子将数学表达式解析问题分解为可组合、可重用的原子操作，不仅实现了精确的数学计算，更提供了一种可扩展、易维护的解析框架设计范式。

combinator.cj: 定义了可组合的解析器单元，将字符处理、类型转换、序列生成等逻辑封装为可复用的解析器单元，为构建完整的四则运算解释器奠定了词法分析基础。

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public class Combinator<I, O> {
    // 核心解析函数(输入流 → 解析结果 + 剩余流)
    public let parseFunc: (List<I>) → Option<(O, List<I>)>
}
// 创建原子解析器，匹配满足谓词条件的单个输入元素
public static func make<I>(predicate: (I) -> Bool): Combinator<I, I>  
// 对解析结果进行类型转换，将原始输出映射为新类型  
public func map<O2>(f: (O) -> O2): Combinator<I, O2>  
// 构建顺序组合解析器，依次执行this和c2并返回结果元组  
public func and<O2>(c2: Combinator<I, O2>): Combinator<I, (O, O2)>  
// 构建分支选择解析器，优先尝试this解析，失败时回退到c2  
public func or(c2: Combinator<I, O>): Combinator<I, O>  
// 构建重复模式解析器，连续匹配至少min次相同模式  
public func many(min: Int64): Combinator<I, List<O>>

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parser.cj: 实现了解析器部分，将输入的字符流转化为组合表达式，并按照优先级对表达式进行计算。

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// 将字符区分为运算符、括号及数字
enum Token{}
// 表达式枚举类
enum Expression{}
// 系统总控函数，实现从原始字符串到计算结果的端到端处理：  
public func eval(str: String): Result<Int64, String>

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main.cj: 包含主函数，用于测试分词器的功能。

3.3 Cangjie实现数学表达式解析器

使用CodeArts IDE for Cangjie打开工程，选择前面下载解压的示例代码目录Cangjie-Examples下的MathInterpreter打开。

选择/home/developer/Downloads/ Cangjie-Examples-0.53.18/目录下的MathInterpreter，点击打开。

打开MathInterpreter\\src\\__main.cj,通过CodeArts IDE for Cangjie点击运行项目。

验证测试一：括号嵌套测试。

按下enter键，输入表达式：3+1+(2+(4-1)+1)+1，再次按下enter键，输出结果为11。

测试二：运算符优先级测试。

输入表达式：3+2\*(99+101)/100+7，按下enter键，输出结果为14。

测试三：无效表达式测试。

输入表达式：a+1-3，按下enter键，输出结果为Invalid Input。

至此，基于仓颉编程语言的四则运算解释器开发秘籍案列内容已全部完成。

此刻，您已掌握数学表达式解析器的核心功能，它将成为您快速处理数学表达式的得力助手，助力探索组合子解析器的无限可能。