1.文章诞生的契机 在计算机学习中，我们有时可能会想到自制一门属于自己的编程语言，此时选择lex与yacc来生成词法分析器与语法分析器是非常不错的选择。然而，这两个工具虽然用起来简单，但对于新手来说，入门还有着些许的难度。 入门的难度通常不是因为工具的复杂，而是因为教程有些难懂。在大多数教程作者眼里，想要自制一个语言的必然不会是初学者，毕竟新手们还在被C和JAVA等语言搞得晕头转向。这导致大多数lex与yacc教程都是面向进阶选手，内容“点到为止”，并心照不宣地省略了一些“常识”。导致内容在我等这般新手眼里，仿若天书。 因此，为了不让其他新手和我一样，在入门lex与yacc这件小事上浪费整整三个小时的时间，我便编写了这个专为新手所写的教程。

2.该文章如何帮助你掌握两门工具 2.1【循环学习】 哲学原理告诉我们，我们对事物的认识是一个不断反复的过程，在实践和归纳认识中不断循环，最终螺旋上升。因此本教程也参照这个理念，先让新手们能够使用lex与yacc制作出最简单的、可以运行的词法与语法分析器，初步掌握二者的使用；在这之后，再回过头来，深入讲解其中的原理，这样更有利于大家的理解。 2.2【实践为王】 在本教程中，接触工具的第一步，就是先掌握基本框架和编译方法，让你编写的程序能够运行起来。有了第一个成功的代码，我们就可以自给自足，通过练习来提高掌握。 2.3【如无必要，勿增实体】 我们只专注于lex与yacc的学习，而不关注其他内容。例如这里不会告诉你如何具体地安装这些软件，但是会直接提供给你下载完全可用的完备文件。 在学习某一部分时，不会添加其他未讲述的内容使学习者迷惑。

1.1【lex与yacc安装，gcc安装】 对于Unix和Linux选手来说，这些都是标配，因此这一段针对使用windows的学习者。 在windows平台上，我们使用flex来代替lex，用bison来代替yacc，这两者完全可以提供我们需要的功能，且flex还是lex的加强版，它们可以在windows上运行，且是免费的。 此外，我们还需要使用gcc来将flex与bison翻译成的c文件编译为可执行的exe文件。 接下来讲述如何获得这些软件 方法一： 百度网盘：工具获取 提取码：yacc 本文提供了相应的资源，只要将压缩包解压即可使用，里面都是最新版本的flex和bison，在GnuWin32文件夹内；gcc等内容在MinGW文件夹内。 注意：最好在一个英文路径中解压，并且路径中没有空格，以防程序运行出现意外。

方法二： 官网下载 GCC获取 bison获取 flex获取 下载安装没什么难度，可能会耗费你一点时间，但这个过程中也会提升你获取需要软件的能力。具体内容请参考相应文献，可以百度下载安装教程。 为了方便管理，建议将它们放在一个统一的文件夹中，flex与bison都应装在文件夹GnuWin32中（默认路径）

方法三： 使用安装程序（与官网下载的最新版相同） 百度网盘：安装程序获取 提取码：tool 内容为： ①bison-2.4.1-setup.exe ②flex-2.5.4a-1.exe ③mingw-get-setup.exe

1.2【配置环境变量】 在获取了这些软件之后，并不是一切都万事大吉了。以Windows为例，我们需要在cmd中运行这些程序，所以需要把它们的路径配置到环境变量Path中。（请百度如何配置环境变量） 首先找到bison.exe与flex.exe所在的路径： 假设该路径为E:\ComplierComplier\GnuWin32\bin，则将此路径加入Path环境变量中即可。 同理，若我们能在E:\ComplierComplier\MinGW\bin中找到gcc.exe，则将此路径加入Path。

1.3【检测安装是否成功】 依旧以Windows为例，打开cmd（务必以管理员身份打开，否则可能会出现问题！），直接输入以下代码：

如果都显示出了相应的输出，而不是错误提示，则表明成功。

2.0【介绍】 在具有结构化输入的程序中，反复出现的两个任务是：将输入分隔成有意义的单元，然后找出这些单元之间的关系。 而lex/flex所做的就是生成词法分析器，以完成上面提高的第一个任务。先让新手在flex上入门是必然的，因为不分析词法，则分析语法没有意义。 通过编写特定的代码，在使用flex编译之后，就可以生成词法分析器的C程序。 使用lex/flex制作词法分析器是很有必要的，因为lex将正则表达式转变为词法分析程序能够用来极快地扫描输入文本的形式，而且速度不依赖于词法分析程序尝试匹配的表达式的数量。这使得在绝大多数情况下，lex生成的词法分析器的速度都快速手写的程序。 本节我们就来学习，如何使用flex生成词法分析器。

2.1【先编译一下已经完成的flex代码吧】 最初接触一门工具，不知道它的语法，也不知道如何使用才是正确的，难免会出现恐慌的情绪。因此，我们先尝试，用提供的代码编译出一个可执行文件，在感性上初步认识flex。（此外，这可能还会给你带来自己已经会使用flex的错觉，毕竟你已经成功做出了一个可执行文件了！） 现在，新建一个txt文件，取名test，然后往里面写入如下代码：

你不需要知道这些东西是啥，直接无脑复制即可，这个代码不是我们接下来要讲解的“教材”。 保存文件，将这个txt文件改名为test.l（小写的L），我们通常用这个扩展名表示它是flex/lex文件。如果你有一个文本处理工具，例如Notepad++，则不需要这么麻烦，直接新建test.l，然后编辑这个文件即可。 随后，打开cmd（再提醒一遍，使用管理员权限打开），为了方便，我们先来到test.l所在的路径。 为了避免学习者连windows的cmd操作也不甚清楚，这里说明一下如何来到test.l所在的路径： （假设test.l所在的路径为E:\ComplierComplier\program，则输入以下代码：）

好的，现在我们来到了test.l所在的路径了，最后，使用flex对它进行编译，继续在cmd中输入以下代码：

接下来，你就将得到可执行文件a.exe。如果直接双击它是没有什么效果的，我们需要在cmd中使用它，（如果你不小心把cmd关了，请再回到这个路径上），输入a.exe或者直接输入a，回车之后就表示开始执行a.exe。 虽然目前你还不知道之前的flex代码究竟是什么意思，但我可以告诉你，a.exe的作用是什么：在cmd中输入一段文本，它会自动分辨出其中的整数内容，并输出出来。它会忽略其他内容，包括小数。 测试数据：

如果测试成功，恭喜你，你成功掌握了如何编译一个.l文件使之可以运行！如果未来在编译的过程中出现了错误，那想必就是代码中出现了ERROR，而非其他的外部原因。 顺便，这个程序不会自己停止，请在cmd程序获得焦点时，按两次ctrl+c，即可退出。

2.2【介绍flex的代码结构】 一个来自于flex使用手册的结构：

flex的代码分为三个部分，由%%分割，这些部分可以为空，但为了让flex代码能够按照我们此前介绍的方法成功编译，需要加入部分内容，形成下方的新手框架：

接下来介绍这个框架中的内容： ①第一部分，较原框架加入了%{ %}，这对大括号内没有任何内容，所以目前起不到任何作用。加入这对大括号的目的是，在这个部分可以使用C语言代码进行预处理，例如使用#include，或是定义宏、常量等等。 ②第二部分，没有变化，这里的要写入的代码是重点内容，将在后续展开。 ③第三部分，这个部分就是用来写C语言代码的，因此不需要使用%{%}括号对。在这里，我们添加了两个函数（从代码上来看这里似乎有三个函数？），接下来我们展开讲述这些内容。 由于flex代码要先编译为C代码，显然需要一个main函数，所以需要我们手写一个main函数，这就是第一个函数的由来。此时想必有人会疑惑，那么main中调用的fflex()函数是什么呢，我们并没有定义它啊？ yylex()函数，其实会由第二部分我们写入的匹配规则自动生成，也就是说，它其实就是由lex产生的词法分析程序，当我们调用它时，才会正式开始词法分析。关于这个函数的具体内容，我们会在之后讲述。 最后就是yywarp函数，这是一个约束函数，当它返回1时，代表扫描结束，此时结束程序。这个函数在读取多个文件时很有用处，关于它的进阶运用也会在未来而不是现在展开。 综上所述，我们讲述了flex代码的基本结构，并给出了一个新手框架。接下来，我们只要在第二部分中加入内容，在其他部分稍作修改，就能制作出一个有不错功能的带词法分析功能的程序了。

2.3【第二部分的编写】 第二部分由多条规则（rule）组成，每条rule可以由pattern与action组成。 pattern使用正则表达式表示，含义为需要匹配的词的规则。 action使用代码表示，含义为成功匹配该词后执行的动作。 /----------/ 以下是flex中的pattern参考：

/-----/ 为了对第二部分有着进一步的感性认识，这里贴出一个代码，供学习者阅读：

程序解释： 可以看到，在第一部分，我们用C代码定义了变量num和chars，它们都需要被写在两个花括号里。 第二部分，我们依次解释其中的规则。 ①[a-zA-Z]+ 表示匹配长度至少为1的连续字母串，当匹配到时，对chars做增1操作。（这里的动作的花括号可以省略） ②[1-9]+[0-9]* 表示匹配一个数字，该数字不能以0开头，当匹配到时，对num做增1操作。 ③\n匹配换行符，不做任何操作 ④.匹配任意字符（除\n外），不做任何操作 /------/ 答疑： 一些学习者看到了上述解释，可能还是有许多疑惑，对于一些常见的疑惑，这里给出解释。 Q1：对于规则③④，既然不做任何操作，那么为什么要匹配呢？ A1：事实上，flex对任何没有匹配到的字符，会自动做原样输出操作。因此，对于那些不需要将其输出，而是需要将其忽略的pattern，应该进行匹配并做无操作处理。

Q2：既然点号.可以匹配任意字符，显然也能匹配到规则①②的pattern，那么它们会起效吗？ A2：flex拥有一套简单的消除歧义的规则，使词法分析程序工作的两条规则是：1、flex模式只匹配输入字符或字符串一次；2、flex执行当前输入的最长可能匹配的动作。第二条规则就解决了这个疑惑，显然，当匹配到任意一个字符时，它满足④的pattern，但flex会尽量向更长的pattern进行匹配，因此会继续向后读，直到后一个字符读入后将无法匹配任意一个pattern，此时才进行匹配。所以当满足数字或字母串（单词）的匹配规则时，它必然先匹配这两者。

Q3：虽然这么说，但还是有一个问题——如果我只输入一个数字1，那么程序会把它判定为①的pattern还是④的pattern呢？ A3：flex的规则有着隐藏优先级，即匹配长度相同时，将最上面的规则作为匹配结果。由于规则①在④的上面，所以显然会将其匹配成数字。 /-----/ 程序功能： 既然已经完全解释了这个程序代码，想必大家都可以看出，将这个代码编译后生成的exe文件的功能了。那便是输入几段文本，统计其中的单词数和数字个数。

2.4【编写程序练习】 词法分析器的主要任务就是将一段文本分隔为各个部分，为了更好地理解这个过程，我们可以简单地编写几个练习程序并可视化它的结果。 请在自己编写完程序后观看答案，答案代码中会增加一些之前没有提到的部分内容，可以以此增强你对flex的认识。 /------ 练习一·算式分割 目标：我们可以将一个算式分为几个部分——数字（NUM），运算符（SIGN），左括号（LPA）和右括号（RPA）。现在希望让词法分析器可以分析出这四个部分，并将一个算式中的成分按格式打印出来。 本程序中数字的定义为正整数。你也可以对其做适当扩展，使得程序可以将实数匹配为数字。 希望得到的结果：

提示：在相应规则的action中使用print/printf进行输出，如果使用了C语言某个头文件的函数，记得在第一部分花括号内导入它。

练习一参考答案：

额外讲解： 如果你想匹配实数，那么你应该将规则①的pattern这样来写： (0|[1-9]+[0-9]*|[0-9]+.[0-9]+) 看到这段正则表达式，你可能会有些疑惑。因为这个表达式似乎只能匹配正实数，而事实也是如此。可能出乎你的意料，一旦需要在算式中匹配负数，那么这个问题立刻就变成了一个语法上的问题。因为表示负数的符号与减号相同，而根据此前所说的flex匹配规则，程序会尽量匹配长的字符串，如果加入负数的匹配，则5-6这个表达式就永远会被匹配成两个NUM——毕竟词法分析和语法分析两个任务是互相隔离的，在词法分析器根本不知道你规定的语法，它当然也就不可能明白这是两个数在做运算还是单纯的两个数。 在现在这个只掌握了flex的情况下，如果我们想要匹配到负数，最好的办法可能就是不用‘-’号表示负数，而改用其他的符号。 看到这里，你也许就能明白，为什么在C语言中，语法上是正确的语句（a++ + ++b）在编译时会报错了。在做词法分析时，它被分析成了a ++ ++ +b，显然这样看的话在语法上是错误的。 /----- 除此之外，还有一个会令人苦恼的地方，那就是这段pattern写起来真是又长又难看，如果一不小心写错了，可能就会产生非常难找出的顽固BUG！ 想要解决这个问题，我们就需要回到flex代码框架的第一段进行“定义”，关于这方面的内容，即将在第二个问题的答案中进行讲解。

/------- 练习二·检查关键字与标识符 目标：我们希望用flex制作这样一个程序，给出一段C语言代码，对其中每行代码进行分析，识别出其中的关键字和标识符（变量名与函数名），当找到关键字时输出KEY，找到标识符时输出MARK。在输入结束后，输出整段代码中关键字与标识符的数量。 为了简化程序，我们规定只有以下关键字，且它们大小写敏感：if|else|int|double|return 标识符的规则：由数字、字母和下划线组成，但要以字母为开头。 希望得到的结果：

提示：在第一部分可以定义一些变量，而每个规则的动作可以为多个。

练习二参考答案：

讲解： 想必大家已经看出来，我们在第一部分加入了一些额外的东西，并且在第二部分使用了它们。事实上，这些东西才是第一部分被称为difinitions的原因。 定义的编写格式为：name definition definition其实就是第二部分要匹配的pattern。 从上面三个定义的例子中，我们可以看到一些内容。我们首先定义了ALPHA，其内涵就是单个字母；随后我们在MARK的定义中使用了定义ALPHA，这充分说明了definition是可以嵌套定义的。KEY则罗列了关键字。 显然，这样写有几个好处：通过嵌套定义可以减少错误；在第一部分定义，在第二部分匹配，可以让代码显得更加美观清楚。 此外，在第二部分使用定义时，为了与其他内容相区别，使用花括号{}将其括起。 /— /— /— 题外话：使用批处理来加快效率 为什么突然在这里插入题外话呢？因为想必经过了上面两个练习，学习者已经对每次都要对.l文件进行编译而感到厌烦了，特别是代码出现了错误时，经常需要多次重新翻译，大大拖累了我们的效率。 因此，我在这里给出两个批处理文件的写法，减少不必要的命令编写。 ①首先，我们需要一个批处理文件，让我们能够定位到程序所在的位置，这样每次重新打开cmd时就可以快速定位了。为了让这个批处理程序能够成功运行，建议建立一个program文件夹，每个新的yacc程序都在program中再新建一个文件夹存放。 如图所示： ②之所以这样存放程序，是为了方便批处理程序的运行，现在给出两个批处理文件的内容。

③配置两个批处理文件 如果没有配置环境变量的话，cmd是找不到这两个批处理文件的，当然我们不需要再为了这两个文件去专门配置环境变量。此前我们为flex/bison和gcc都配置了环境变量，所以我们可以将这两个文件放到gcc.exe所在的路径中 ④最后，在完成之后可以在cmd中进行测试了。假设在program文件夹中建立了文件夹0.01，里面存有文件1.l需要翻译，则直接打开cmd，输入

即可大功告成。 对于为什么这样编写批处理文件，由于这里不是batch课堂，所以就不多加赘述了。 /------

练习三·变量定义 目标：虽然flex产生的程序没有语法分析的能力，但我们也可以通过额外加入的C语言代码来做一些小改进。假设输入的文本是以下形式的合法字符串（因为我们还没有检测输入是否合法的能力）： int a=5; double b=2.2; [类型] [变量名] [=] [正实数] 则我们对于每行这样的输入，有以下输出：

希望得到的结果：

提示：看到这个问题，想必许多人会很为难。不同于之前的程序，这个程序最后要输出数字的值，也就是被匹配的数字字符串本身，这是我们尚未掌握的内容。 有些人也许会想到此前所说的内容，没有匹配到的内容会原样输出，但这里我们要求的是按照模式输出，所以专门不匹配数字以输出它是行不通的。 因此，在这里我要讲解新的内容。 事实上，flex在翻译为C文件时会产生一些自定义的函数和全局变量，如图所示： 在这张表中，我们可以看到此前看到过的熟悉内容：yylex()与yywrap()，当然更多的是一些不认识的内容。现在，我们将目光专注于变量yytext，显然它就是被匹配的文本。 只要对它进行处理，就能实现我们的要求。 警告：请不要直接用字符指针指向yytext，由于一些yytext内部实现的原因，这样可能会造成意想不到的错误。 练习三参考答案：

讲解： 参考答案演示了用多行代码表示动作（action），以及yytext的使用。在经过了前面几次的讲解之后，想必学习者已经可以轻易看懂这次的代码了。为了避免一些疑惑，还是要提一句，strcpy与sscanf都是C语言的函数。 在此次程序的编写之后，学习者也可以尝试着对yytext于yyleng等变量进行更为有趣的尝试。 此外，如果你回头观看本文的第一个程序，就会发现其中一个规则中的动作为ECHO，这其实是flex中自动定义的宏，其实它就被定义为： #define ECHO fwrite(yytext,yyleng,1,yyout)

2.5【加餐】 到了这里，你对于lex/flex可以说是稍微入门了，但如果想再做点什么，特别是想要在深入学习后制作编程语言或是编译器，则这里还可以给你加点餐，增加对flex的理解。此外，flex本身不只是写词法分析器的工具，它事实上也是一个优秀的工具，仅靠flex也能写出不错的程序。 ①使用yyout与yyin 现在我们想要在练习三的程序上做一点扩展，希望在运行时可以指定输入文件和输出文件，如下面所示：

要如何对代码做改变呢？事实上，对main函数做一点改变即可：

这样就可以指定输入文件和输出文件了。当然，在试验时很多人会发现，虽然指定了输出文件，但输出还是打在了屏幕上。这是因为在第二部分我们使用的函数是printf而不是fprintf，所以测试时需要对代码再做一定调整。如果想不更改代码而直接看到效果，可以将main中那条被注释的代码取消注释。不过这条代码的效果并不是将printf变为fprintf，而是将原本要打在屏幕上的标准输出流重定向到了指定文件，事实上它并不能检测yyout是否成功改变了。 当然，这也说明了一个事实，我们不一定需要改变yyout来指定输出的文件，直接用freopen函数也可以，这个函数是C语言的函数。 /— 接下来我们要对这个代码再做一定变化，原先我们只指定了一个输入文件和输出文件，现在我们希望可以指定多个输入文件和一个输出文件，一口气处理多个文件中的内容。 对main的内容再做修改： （指定格式为：最后一个是输出文件，其余为输入文件）

按照第一行的注释分别给两个文件命名，在CMD中来到文件所在路径，我们输入以下代码即可进行联合编译：

如果此时你得到了可执行文件test.exe，说明你成功了，否则cmd会输出一些错误信息。 这也是一个很简单的程序，在cmd中执行它，它的功能是：判断一个算式是否合法。我们规定一个算式由single单元和运算符组成，single单元可以是正整数或是变量名，运算符为加减乘除。如果合法则输出YES，否则报错退出。

3.2【批处理简化】 显然，flex与bison联合编译的代码更加复杂，如果每次都要填写，那可就令人伤脑筋了。因此如果想把注意力放在两者代码的编写上的话，还是建议使用批处理加速编译，如果你掌握了makefile的使用的话，使用makefile也是非常不错的选择。 这里给出两种批处理的写法：

如果想要分别指定.l和.y文件的名字，或者连生成文件的名字也想要指定，该怎么办呢？ 看过本文的学习者，可能也对它们的写法有了一定的猜测。显然，在批处理中，%1可以引用第二个参数（第一个参数是批处理文件的名字），而%2则可以引用第三个参数。只要照样画葫芦，想必大家也能编写出输入多个参数的批处理文件。

3.3【代码分析与代码框架】 在这一部分，我会带大家分析上面所使用到的两个代码，以此介绍联合使用时flex与bison代码的编写方法。为了省去上下查找代码的时间，在讲解时会将需要的代码再贴出来。 首先，我们来看flex的代码第一部分：

相比于之前的第一部分，这里多了几个必须要填写的内容： #include “y.tab.h” void yyerror(char *); ①y.tab.h是bison在翻译代码时自动生成的头文件（这也是为什么我们先翻译.y文件），如果不加上这个头文件，则编译会出错。 ②yyerror是bison代码中要用到的报错函数，既然是bison的报错函数，那么为什么不在bison中定义呢？事实上我们在两个代码中都定义了这个函数，这是因为程序不仅在语法分析阶段会报错，词法分析阶段也是会报错的。其实bison会自动定义这个函数，但我们想要使用自己编写的报错函数的话，则要重新声明它，否则会报警告。（我们希望尽量不被警告） /— 接下来，看flex第二部分：

可能有些学习者看到这里会有些疑惑，左边的pattern还认识，但是右边的action却变得陌生了。不仅全部变成了清一色的return，而且返回的值也看不懂，这些东西从来没有定义过啊！ 事实上，这些符号的定义就在t.tab.h头文件中，它们都是一些互不相同的常量，这也是为什么不使用该头文件就会报错。那么这些符号是bison自动定义的吗？其实不是，我们会在编写bison代码时手动定义这些符号。 此外，在于bison一起使用时，flex的第三部分直接忽略不写，因为这些内容被搬到bison的第三部分去了。 /------------- 接着，我们来看bison的代码，首先我要给出bison的代码框架，其实它与flex完全一致，格式都是为：

只不过在定义和规则部分，一些写法不同。 我们来看代码的第一部分：

在本部分中，我们定义了yylex()函数和yyerror()函数，它们都是我们此前已经讲过的函数，yylex就是flex中的词法分析函数。我们需要定义这两个函数，否则可能会报警告。 此外，在C代码外，我们看到了bison的定义方式（之一）。 在%token后面，跟着一些字符串，我们就是在这里定义了这些符号，它们会被翻译成C头文件，被flex引用，然后又通过yylex()函数return回来。 如果你已经成功编译了这两个文件，那么打开y.tab头文件，观察里面的内容，在大约第50行，你可以看到如下内容：

这就是各个符号被定义的常数，当然，我们实际上完全不需要去关注它们具体的值是多少。我们也称这些符号为“标记”。 不过关于bison的标记值定义，还有一个小知识：0~255之间的标记值约定为字符值，由于lex还保留了像“文件结束”和“错误过程”这样的标记值，生成的标记值通常从258左右开始。因此，如果你在flex中匹配的是单个字符，其实可以直接返回*yytext，而不必返回一个符号，这是完全能行的。 /-------- 接下来，我们看最关键的第二部分代码：

想要读懂这部分的代码，你可能需要懂得BNF（巴克斯范式），以及明白什么是移进和归约，否则你会感到迷茫和不知所措。 BNF是任何编译原理课程都会讲述的重点内容，如果你尚未掌握BNF，建议你去学习一下。接下来我会稍微形象地描述一下BNF，但这只能让你支撑到这篇文章的结束，粗略的理解是不可能让你自制编程语言或者编译器的。 一个简单形象的描述： 假设我们想要分析英语句子的语法，现在给出一个句子： he gave me a book. 如果我们想将它视作一个句子，那么可能会有以下的语法规则（我们用→表示由…组成） → → → → → .------. →he →me →a →book →gave .------. 显然，将单词归类为动名等词的动作是由flex完成的（通常将这些不可再分的类称为终结符）；而将这些终结符不断“合成”（归约），最后变成（这些需要被合成的类被称为非终结符）的任务，则是由bison来做，如果按照规则无法归约成句子，则说明输入是非法的。 此时我们再看这部分代码，为了方便区分，我们把非终结符全部大写，终结符全部小写。冒号其实就是例子中的→，表示由下面这些内容组成，而|号则表示这个非终结符有不同的归约方法。 一个例子：

上面这个BNF就表达了这样的规则：一个数字是一个表达式；表达式+表达式还是表达式；表达式-表达式还是表达式。 这其实是我们常常能在一些计算机书籍中见到的递归定义，这也是数学表达式定义的一小部分。 接下来，请读者自行阅读理解第二部分代码的含义。即使有些疑惑也没有关系，在编写代码时能写出自己想要的BNF即可。

回过头来： 第二部分规则的组成如下：rule-> BNF action 具体写法与flex没有太大的区别，对于BNF中每一个归约方法/产生式，都可以写上action。 /----- 最后读第三部分代码：

很明显，这里给出了yyerror具体的报错操作；yywrap函数同之前在flex的讲述；而yyparse函数就是bison的语法分析函数。 /------ 现在给出新手框架：

3.4【小练习】 接下来我们要编写一个简单的程序，来测试你是否掌握了bison的使用（或者你也可以通过这个练习来学习它的使用）

小练习参考答案：

这里对bison代码的第二部分进行讲解。 首先line_list的定义是为了方便读取多行输入，否则当输入归约成line之后，会被程序自动accept，然后分析结束。此时想要读取多行输入进行判断，就必须循环调用yyparse。 其次，line的定义是为了方便输出判断结果，define有多种归约方式，在每个rule中写上相同的动作不是一个好主意，因此我们让define与回车符一起归约为line，此时说明输入语句已经成功归约为define，则可以输出YES。 最后，define规则直接用一大片的终结符进行表示，这样子写很简单，但看起来并不清晰，而且编写效率低下。因此BNF大多数时候都需要进行递归定义，能清晰有效地表达规则，但BNF的编写通常需要大量编译原理知识，比较考验编写者的水平。

3.5【编写一个计算器】 接下来我们要一步步编写一个简易计算器，将本篇用来编译测试的一个例子修改一下，即可做出只有加减乘除四种功能的计算器。这个计算器的功能为，当输入合法时，输出这个表达式的值。 想必一些学习者会很为难：flex可以将识别出的词法返回给bison，但是该如何把某个识别出的数字的值传给bison呢？直接返回识别出的值是行不通的，因为其他pattern的返回值大多是符号，这些符号实际上就是数字常量，这意味着返回有些值时会被bison认为是某个符号，而且从bison规则的语法上来说这也是行不通的。 事实上，bison程序维护了两个栈，一个是文法符号栈，用来进行语法上的归约和移进；另一个则是属性值栈，这个栈内的值是与文法符号栈一一对应的，当一个文法符号被压栈时，它的值也被压进了属性值栈。因此，我们可以在属性值栈中寻找我们需要的值。 但是我们怎么寻找这个值呢？况且，bison也不知道某个pattern代表的是整数、小数或是其他东西，它到底把什么值压栈了呢？ 此时，就要引入一个新的概念——bison的全局变量yylval。在flex进行词法分析时，一旦分析成功，我们就在action中令yylval等于需要传入的值。 （例子：在分析出一个整数之后，可以做sscanf(yytext,"%d",&yylval);操作） 这样，当文法符号返回并压栈时，yylval中的值就会被当做是这个符号的值而被压栈。 那么，yylval是不是什么值都能传输呢？当然没有那么简单。bison中还有一个宏，叫做YYSTYPE，表示yylval的数据类型。通常情况下，YYSTYPE定义为int型。如果想要更改，可以做如下操作：

即可将yylval的数据类型更变为double型。

但尽管如此，只能使用一种类型还是令人苦恼。绝大多数情况下，代码中不可能只有一种类型，字符型、布尔型、整数型、浮点型、字符串型……我们希望这些值都能够传给bison。因此，我们可以在bison程序的第一部分加入如下定义：

这行代码的意义是，将yylval定义成了一个联合体类型（大家不会忘了C语言中的联合体了吧？），这样子，就可以很好地适应各种各样的情况了。

在说明了如何传递值之后，我们还需要知道，如何在bison中使用这些值。关于这方面的说明，只用文字比较难以表达，不如我们来看看，已经完成的计算器程序中，bison代码的第一二段吧。

讲解： 让我们从上至下开始看起。 首先，我们用%union将yylval变成了一个联合体，事实上我们并没有用到其中的dnum部分，这样写是为了演示其用法。 此后，我们发现了%token的另一种用法：将联合体的一个变量名用尖括号括起，后跟终结符（可以为多个），就能表示它们的值使用的是这个变量。 接着，是从未见过的%type，其实这与上面%token的用法一样，也是指示类型，但这次指示的是非终结符。 进入第二部分，我们立刻可以看见，这些规则中多了一些动作，用的是我们不曾见过的符号。我们取一个为例：

在这个规则中，$1表示的是expression的值，$3表示的是term的值，而两者相减后将值传给$$，这就是归约后的符号的值。此外，由于并没有定义过SUB的类型，不存在它的记号值，所以使用$2的话会报错。

一个比较专业的解释如下： 在语义动作中，可以引用存放在属性值栈中的文法符号的属性值，$$符号可引用产生式左部非终结符的属性值，而$i则可以引用产生式右部第i个文法符号的属性值，当然，前提是你必须为这些文法符号的属性定义了类型，而且在你使用这些属性值之前，已经将这些属性值放入了属性值栈对应的地方。

看完了上面的例子，这里还有一个等待解决的问题：

这个规则中没有任何的动作，但NUM的值必须传给了single，否则后面的运算都无法成立。这是因为，在这种情况下，默认的有$$=$1动作。 可能还有读者对其中的一些内容有所疑惑，比如为什么要用"term MUL single""expression ADD term"这样古怪的写法。对此我有两点解释：首先，这样子编写，从根本上确定了乘除的优先级是大于加减的，当然，这可能涉及到bison内部进行语法分析的知识，懂得语法分析的学习者想必一下就能看出其中的奥妙；其次，这里使用了左递归，使用左递归的原因是这样能够大大提高程序效率，这里也涉及到bison内部的知识，可能需要在下一个篇章进行讲解。这里只是稍微提一下，让学习者知道这样编写是有原因的。

经过了上述的分析，bison的传值、用值入门知识已经讲述完毕。接下来，读者可以开始编写自己的计算器程序了。

参考答案如下：

/------ 最后，希望读者能够根据所学到的知识，将该计算器升级成能够进行浮点运算的计算器，并使其支持括号运算。只需做小小修改即可，本文就不贴答案了。

3.6【高级bison】 这里存放了一些关于bison的知识点，对编译原理有一定掌握的人能够轻松看懂它。 Q1：如果语法规则中，出现了移进-归约冲突和归约-归约冲突，bison:会怎么做？ A1：当存在冲突时，bison将执行默认动作。当存在移进-归约冲突时，bison将进行移进。当存在归约-归约冲突时，bison将执行列出的第一条规则。对于任何冲突，它都会显示警告信息。所以应该书写明确的语法规则，这通常需要我们掌握一些消除模糊性的方法。

Q2：bison的第一部分，还有什么用以定义的符号吗？ A2：包括但不限于%left，%right，%nonassoc。它们也是定义文法中使用的终结符，定义形式与%token类似，但是他们定义的终结符具有某种优先级和结合性，%left表示左结合，%right表示右结合，%nonassoc表示不可结合（即它定义的终结符不能连续出现：例如