重写Bison+Flex计算器程序：仅用Bison和CC编译及异常排查

问题背景 #

你原本有一个基于Bison和Flex的命令行计算器，现在想要移除Flex依赖，直接在Bison代码中实现词法分析逻辑，修改后却遇到了奇怪的现象：运行./fb1-5 2*4时，输出变成了2*4error: � = 8，看起来yyerror在main函数的printf之前就被调用了，但明明yyparse是在printf之后才执行的。

错误原因分析 #

咱们拆解下问题：

1. EOF处理缺失：你的yylex函数里没有处理getc(fin)返回EOF的情况。当词法分析读到输入字符串的末尾时，getc会返回EOF（值为-1），这个值会进入最后那个“未知字符”分支，触发yyerror(&c)，而EOF转成char是不可见的乱码，所以你看到了error: �。
2. 输出缓冲顺序问题：printf输出到stdout是行缓冲模式，而fprintf(stderr)是无缓冲的。虽然你加了fflush(stdout)，但yyerror的错误信息是直接输出到stderr的，会先于stdout的内容显示出来，造成“yyerror提前执行”的错觉，实际上代码执行顺序没问题，只是输出顺序乱了。

修复方案 #

针对这两个问题，咱们做以下修改：

• 在yylex中添加EOF的处理逻辑，读到EOF时直接返回0（Bison要求词法分析器返回0表示输入结束），不要触发错误。
• 调整yyerror的输出逻辑，仅在遇到真正的未知字符时触发错误。
• 增加内存文件句柄的关闭操作，避免资源泄漏。

修复后的完整代码 #

修改后的fb1-5.y #

/* simplest version of calculator */
%{
# include <stdio.h>
FILE * fin;
int yylex (void);
void yyerror(char *s);
%}
/* declare tokens */
%token NUMBER
%token ADD SUB MUL DIV ABS
%token OP CP
%%
calclist: /* nothing */
	| calclist exp { printf("= %d\n", $2); }
;
exp: factor
	| exp ADD exp { $$ = $1 + $3; }
	| exp SUB factor { $$ = $1 - $3; }
	| exp ABS factor { $$ = $1 | $3; }
;
factor: term
	| factor MUL term { $$ = $1 * $3; }
	| factor DIV term { $$ = $1 / $3; }
;
term: NUMBER
	| ABS term { $$ = $2 >= 0? $2 : - $2; }
	| OP exp CP { $$ = $2; }
;
%%
#include <ctype.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h> // 增加fmemopen需要的头文件

int yylex (void) {
	int c; // 用int存储getc的返回值，避免EOF被截断
	/* Skip white space. */
	while ((c = getc(fin)) == ' ' || c == '\t'){
		continue;
	}

	/* 处理EOF，返回0表示输入结束 */
	if (c == EOF) {
		return 0;
	}

	/* Process numbers. */
	if (isdigit(c)) {
		ungetc(c, fin);
		fscanf (fin, "%d", &yylval);
		return NUMBER;
	}
	/* Process addition. */
	if (c == '+') {
		return ADD;
	}
	/* Process sub. */
	if (c == '-') {
		return SUB;
	}
	/* Process mult. */
	if (c == '*') {
		return MUL;
	}
	/* Process division. */
	if (c == '/') {
		return DIV;
	}
	/* Process absolute. */
	if (c == '|') {
		return ABS;
	}
	/* Process left paren. */
	if (c == '(') {
		return OP;
	}
	/* Process right paren. */
	if (c == ')') {
		return CP;
	}
	/* 真正的未知字符才触发错误 */
	yyerror("Mystery character");
	return c;
}

int main(int argc, char** argv) {
	int n=1;
	while (n < argc) {
		if(argv[n]){
			fin = fmemopen(argv[n], strlen(argv[n]), "r");
			if (!fin) {
				perror("fmemopen failed");
				return 1;
			}
			printf("%s ", argv[n]);
			fflush(stdout); // 确保stdout内容先输出
			yyparse();
			fclose(fin); // 关闭内存文件，避免资源泄漏
		}
		n++;
	}
	return 0;
}

void yyerror(char *s) {
	fprintf(stderr, "error: %s\n", s);
}

更新后的Makefile #

现在不需要调用Flex了，Makefile简化为：

fb1-5: fb1-5.y
	bison -d fb1-5.y
	cc -o $@ fb1-5.tab.c -lm

验证效果 #

修复后运行命令：

$ ./fb1-5 '1+3' '2*4'
1+3 = 4
2*4 = 8

不会再出现错误信息，输出顺序也完全正常了。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Tim