// Calculator.cpp : Defines the entry point for the console application.


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//	作者：Han
//	日期：2009年5月4日
//	名稱：可編程計算器
//	功能描述：
//		本計算器可以實現對諸如 3+(1+7)*6+4*((5+4))這樣的表達式的計
//		算，目前僅限于帶括號的 +,-,/, * 運算
//	實現描述：
//
//		E-->TE'
//		E'-->+TE'|-TE'|e
//		T-->FT'
//		T'-->*FT'|/FT'|e
//		F-->(E)|num
//
//		程序中使用了一個詞法分析函數 yylex，變量yylval代表最近的整數記號的數值。
//		'\0'對應著$符號，預示著輸入串結束.
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#include "stdafx.h"
#include "stdlib.h"
#include "conio.h"


// 這一段是記號的定義
#define ADD 0
#define SUB 7
#define MUL 1
#define DIV 8
#define LBRACE 2
#define RBRACE 3
#define NUM 4
#define END 5
#define OTHER 6



class MyCal
{
public:
	char input[200];	// 輸入串。
	int lookahead;
	int pCur;
	int yylval;

	int error;

	// 函數聲明
	int yylex();
	void Match(int t);
	double T();
	double E_();
	double E();
	double T_();
	double F();

	double Cal_pro(char str[]);
	bool flag;
};


// 詞法分析器，讀入一個記號
int MyCal::yylex()
{
	char num[20];
	int temp = 0;

	// 過濾掉空白
	while ( input[pCur]==' ' ) pCur++;

	// 如果是數字，那么把這個記號的數值計算出來放在 yylval 中
	while (input[pCur] >= '0' && input[pCur] <= '9'){
		num[temp++] = input[pCur++];
	}
	if (temp >0) 
	{
		sscanf(num, "%d", &yylval);
		return NUM;
	}
	
	// 其他記號的處理
	switch (input[pCur++])	// 注意：這里指針往前移了一位
	{
		case '+':return ADD;
		case '-':return SUB;
		case '*':return MUL;
		case '/':return DIV;
		case '(':return LBRACE;
		case ')':return RBRACE;
		case '\0': return END;
		default: return OTHER;
	}
}

// 匹配函數，若當前記號與參數相同，則讀入下一個記號
void MyCal::Match(int t)
{
	if (lookahead == t) lookahead = yylex();
	else 
	{
		flag=false;
	}
}

// 處理 E-->TE'
double MyCal::E()
{
	error=1;
	switch (lookahead)
	{
		case LBRACE:	// FIRST(E)={(,num}
		case NUM:
			return T() + E_();		//??????
		default:
			flag=false;return 1;
	}		
}

// 處理 E'-->+TE'|-TE'|e
double MyCal::E_()
{
	switch (lookahead)
	{
		//FIRST(E')={+,-,e}
		case ADD:	// E'-->+TE' 的情況 
			Match(ADD); 
			return T() + E_();
		case SUB:	// E'-->-TE' 的情況 
			Match(SUB); 
			//return -( T() - E_() );
			return ( -1*T() + E_() );

		// E'-->e 的情況，這個時候需要處理 FOLLOW集合， FOLLOW(E')={), $}
		case RBRACE:
		case END:
			return 0;
		default:
				flag=false;return 1;
	}	
}


// 處理 T-->FT'
double MyCal::T()
{
	switch (lookahead)
	{
		case LBRACE:	// FIRST(FT')={(,num}
		case NUM:
				return F()*T_();
		default:
				flag=false;return 1;
	}
}

// 處理 T'-->*FT'|/FT'|e
double MyCal::T_()
{
	double temp;
	switch (lookahead)
	{
		// FIRST(T')={*|/|e}

		case MUL:	
			Match(MUL);
			return F() * T_();
	
		case DIV:
			Match(DIV);
			temp=F();
			if(0==temp)
			{
				flag=false;
				return 1;
			}
			return 1/( temp / T_());		//理解此處!!!

			//(1/F())*T_();		T_()能否為0 ???

		// T'-->e 的情況，這個時候需要處理 FOLLOW集合， FOLLOW(T')={+,-,),$}
		case ADD:
		case SUB:
		case RBRACE:
		case END:
			return 1;
		default:
			flag=false;return 1;
	}		
}

// 處理 F-->(E)|num
double MyCal::F()
{
	double temp;

	switch(lookahead)
	{
		case LBRACE:	// FIRST((E))={(}
			Match(LBRACE);
			temp = E();
			Match(RBRACE);
			return temp;
		case NUM:		// FIRST(num) = {num}
			temp = yylval;
			Match(NUM);
			return temp;
		default:
			flag=false;return 1;
	}
}


double MyCal::Cal_pro(char str[])
{
	flag=true;

	pCur = 0;

	int i=0;
	while(1)
	{
		if(str[i]!='\0')
		{
			input[i]=str[i];
			i++;
		}
		else
			break;
	}
	input[i]='\0';


	// lookahead 賦初值
	lookahead = yylex();

	// 調用 開始符號E 對應的處理過程來處理輸入串
	return E();
}