利用VC设计简易逻辑表达式词法分析器-优快云博客

本文介绍了一种针对逻辑表达式的词法分析方法，通过自定义Node类与链表存储表达式各部分，并实现了词法分析器的核心函数，能够有效地解析逻辑表达式并构建表达式树。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

简易逻辑表达式词法分析器

待分析的逻辑表达式如下：

EXISTS(x)(Missile(x) AND Owns(Father(Nono),Part_of(x))) => Sells(West,x,Nono)

为了处理逻辑表达式，必须首先提取出逻辑表达式的各个部分：关键字(AND, OR, NOT, FORALL, EXISTS, =>)、谓词和参数，同时必须对于表达式中多余的空格必须删除。这项工作由一个词法分析器完成。

该词法分析器最基础的部分是一个自定义节点Node，定义如下：

classNode

...{

public:

//VARIABLEs

enumNodeType...{KEYWORD,PREDICATE,PARAM};//Typesofthenode.

staticwstringKeyWord[];

NodeTypetype;

wstringcontent;//contentofthenode.

intlevel;//Recordthelevelofthenode,forexample:

//Owns(Nono,Sub(x))---"Owns"inlevel0,"Nono""Sub"inlevel1andxinlevel2.

//FUNCTIONs

Node();

Node(wstringcon,NodeTypetype_=KEYWORD,intlev=0);

~Node();

virtualNode&operator=(Node&);//Overridesofoperator=

protected:

};

Node主要有三个部分：该节点内容、节点类型、节点的等级（用以对提取出的表达式进行进一步的分析）。

同时定义了一个链表：

typedef list<Node> NodeList; // Define List.

该链表用于存储整个逻辑表达式。

同时定义了一个类Parser，封装了NodeList，用于对逻辑表达式进行操作。

classParser

...{

public:

//VARIABLEs

NodeListlist;

Node*node;

//FUNCTIONs

Parser()...{node=NULL;};

~Parser();

Node*Parse(wstringstr,intcur_pos=0);//functiontoparseastring.

private:

};

词法分析器的核心函数就是Node* Parser::Parse(wstring str,int cur_pos)，该函数主要针对逻辑表达式中的'('、' '、','以及')'进行分析，流程图如下：

运行结果如下：

词法分析器运行结果

分析结果以树的形式表示：同一级节点表示具有相同的等级，参数比它的谓词的等级要高，比如Missile(x)中Missile等级为0级，x为1级。分析之后各个节点存储在Parser.list中，可以根据该链表的节点的level属性将各节点插入树种的相应位置。
分析以上逻辑表达式可知，各个节点的等级如下：
Missile x AND Owns Nono Sub x => Sells West x Nono
0 1 0 0 1 1 2 0 0 1 1 1
可见，利用堆栈来辅助将节点插入树中是最理想的方法。思路如下：将树的TVI_ROOT压栈；若当前节点的等级大于其前一个节点，将前一个节点压栈；若当前节点等级小于前一个节点，出栈前一节点等级和当前节点等级之差次；若当前节点等级等于前一节点等级，既不压栈也不出栈。每个当前节点的父节点为栈顶元素。

源代码如下：

/**///////////////////////////////////////////////////

//FunctionName:Parse

//Input:awstring(must),

//thestartpositionofbeingparsed(choiced).

//Output:aparsedlist'shead.

/**///////////////////////////////////////////////////

Node*Parser::Parse(wstringstr,intcur_pos)

...{

//intstart=cur_pos;

Node*tmpNode=NULL;

wchar_tpstr[40]=L"";//tempvartorecordwords.

intk=0;//usedtogetherwithpstr.

intlevel=0;

intspace_pos=0;

//Dealwiththefirstkeywordsofapropositionalfuction.

//SuchasNOT,EXISTS(x),FORALL(y)andsoon.

//EXAMPLE:EXISTS(x)(Missile(x)ANDOwns(Nono,x))=>Sells(West,x,Nono)

//EXAMPLE:NOT(Missile(x))ANDOwns(Nono,Sub(x))=>Sells(West,x,Nono)

//EXAMPLE:Missile(x)ANDOwns(Nono,Sub(x))=>Sells(West,x,Nono)

while(cur_pos!=str.length())

...{

if(str[cur_pos]==L'(')//Wordsbefore'('onlycanbeKEYWORDorPREDICATE.

...{

boolisKeyWord=false;

for(inti=0;i<sizeof(Node::KEYWORD);++i)

...{

if(!wcscmp(pstr,Node::KeyWord[i].c_str()))//pstr==Node::KeyWord[i]

...{

isKeyWord=true;

tmpNode=newNode(pstr,Node::KEYWORD,level);

list.push_back(*tmpNode);//Insertkeyword.

break;

}

if(!isKeyWord&&wcscmp(pstr,L""))//pstrisnotkeywordorNULL

...{

tmpNode=newNode(pstr,Node::PREDICATE,level);

list.push_back(*tmpNode);//InsertPREDICATE.

}

++level;

++cur_pos;

k=0;

}

elseif(str[cur_pos]==L'')

...{

if(str[cur_pos-1]!=L')')//ifa''follows')',thencomparethefollowingtoorthreewithkeyword.

...{

if(wcscmp(pstr,L""))//pstrisnotempty

...{

wstringstrAND(str,cur_pos-3,3);

wstringstrOR(str,cur_pos-2,2);

if(!strAND.compare(L"AND")||!strOR.compare(L"OR")||!strOR.compare(L"=>"))

...{

tmpNode=newNode(pstr,Node::KEYWORD,level);

list.push_back(*tmpNode);//Insertkeyword.

++cur_pos;

k=0;

memset(pstr,L'',sizeof(pstr));

continue;

}

else

exit(0);//Error!

}

++cur_pos;//Ignorewhitespace.

continue;

}

elseif(str[cur_pos]==L',')//pstrmustbeaparam

...{

if(!wcscmp(pstr,L"")&&str[cur_pos-1]==L')')//Inacaselike:Owns(Father(Nono),Sub(x))

...{

++cur_pos;

}

elseif(wcscmp(pstr,L""))//pstrisnotempty

...{

if(str[cur_pos-1]==L')')//Somethingbetweena')'anda',',Error!

exit(1);

else

...{

tmpNode=newNode(pstr,Node::PARAM,level);

list.push_back(*tmpNode);//InsertPARAM.

++cur_pos;

}

k=0;

}

elseif(str[cur_pos]==L')')

...{

if(!wcscmp(pstr,L"")&&str[cur_pos-1]==L')')//Inacaselike:Owns(Father(Nono),Sub(x))

...{

++cur_pos;

}

elseif(wcscmp(pstr,L""))//ifpstrisnotempty

...{

if(str[cur_pos-1]==L')')//Error!

exit(1);

else

...{

tmpNode=newNode(pstr,Node::PARAM,level);

list.push_back(*tmpNode);//InsertPARAM.

++cur_pos;

}

--level;

k=0;

}

else

...{

pstr[k++]=str[cur_pos++];

continue;

}

memset(pstr,L'',sizeof(pstr));

}

return&list.front();

}