렉스(Lex)와 약(Yacc):

컴파일러 구성을 위한 대표적 소프트웨어 도구

￭ 렉스(Lex)와 약(Yacc)은 무엇인가?

컴파일러의 구성을 도와주는 대표적인 소프트웨어 도구들입니다. 원래 유닉스(Unix)의 산실인 AT&T 벨 연구소(Bell Laboratories)에서 유닉스 시스템의 유틸리티(utility)로서 개발되었습니다. 각각의 개발자는 렉스는 마크 레스크(Mark Lesk), 약은 스티브 쟌슨(Steve Johnson)입니다. 이후 이 도구들의 유용성이 확인되면서 솔라리스(Solaris)나 리눅스(Linux)와 같은 유닉스 계열의 운영체제는 물론이고, 마이크로소프트 윈도우즈(Windows) 등의 상이한 운영체제에도 이식(porting)되어서 널리 사용되고 있습니다.

￭ 렉스와 약은 공짜인가?

현재 유닉스 계열 상용(商用) 운영체제의 경우 렉스와 약은 기본 유틸리티의 일부로서 포함되어 있습니다. 그러나 렉스와 약의 판권(copyright)은 벨 연구소가 가지고 있으므로, 리눅스와 같은 FSF(Free Software Foundation)의 정신을 표방하는 운영체제의 경우는 각각 렉스와 약의 GNU 버전(version)인 플렉스(flex)와 바이슨(bison)이 갖추어져 있습니다. 그 외도 여러 운영체제를 위한 약간씩 다른 렉스와 약의 버전들이 있습니다. 윈도우즈 상에서 시그윈(Cygwin) 시스템을 사용한다면 설치할 때 플렉스와 바이슨을 선택하여 사용하는 것이 가장 편할 것입니다.

￭ 플렉스 예제 1 (줄 번호 붙이기)

%{

/*

*   line numbering 1

*/

int          lineno = 1;

%}

%%

\n           { lineno++; ECHO; }

^.*$         printf("%d\t%s", lineno, yytext);

￭ 플렉스 예제 2 (줄 번호 붙이기)

%{

/*

*   line numbering 2

*/

int          lineno = 0;

%}

%%

^.*\n       printf("%d\t%s", ++lineno, yytext);

￭ 플렉스 예제 3 (글자, 단어, 줄 수 세기)

%{

/*

*   word count

*/

int          nchar, nword, nline;

%}

%%

\n           ++nchar, ++nline;

[^ \t\n]+   ++nword, nchar += yyleng;

.            ++nchar;

%%

int main(void)

{

      yylex();

      printf("%d\t%d\t%d\n", nchar, nword, nline);

      return 0;

}

￭ 플렉스 예제 4 (파스칼(Pascal) 부분집합의 어휘 분석)

%{

/*

*   Pascal subset

*/

#include            <stdio.h>

#define             ID     256

#define             NUMBER 257

#define             IF     258

#define             THEN   259

#define             ELSE   260

#define             RELOP 261

#define             LT     262

#define             LE     263

#define             EQ     264

#define             NE     265

#define             GT     266

#define             GE     267

%}

delim               [ \t\n]

ws                   {delim}+

letter              [A-Za-z]

digit               [0-9]

id                   {letter}({letter}|{digit})*

number              {digit}+(\.{digit}+)?(E[+\-]?{digit}+)?

%%

{ws}         ;

if           printf("Keyword if: (%d)\n", IF);

then         printf("Keyword then: (%d)\n", THEN);

else         printf("Keyword else: (%d)\n", ELSE);

{id}         printf("Identifier: (%s, %d)\n", yytext, install_id());

{number}    printf("Number: (%s, %d)\n", yytext, install_num());

"<"          printf("Relational Operator: (%d, %d)\n", RELOP, LT);

"<="         printf("Relational Operator: (%d, %d)\n", RELOP, LE);

"="          printf("Relational Operator: (%d, %d)\n", RELOP, EQ);

"<>"         printf("Relational Operator: (%d, %d)\n", RELOP, NE);

">"          printf("Relational Operator: (%d, %d)\n", RELOP, GT);

">="         printf("Relational Operator: (%d, %d)\n", RELOP, GE);

%%

int install_id(void)

{

      static int entry_index = 0;

      return (++entry_index);

}

int install_num(void)

{

      int p = yyleng - 1;

      int value = 0;

      value = *(yytext + p) - '0';

      while (--p >= 0) value = value * 10 + yytext[p] - '0';

      return value;

}

int main(void)

{

      printf("Lexical analysis started.\n\n");

      yylex();

      printf("\nLexical analysis done.\n");

      return 0;

}

￭ 바이슨 예제 1 (간단한 계산기)

%{

#include <ctype.h>

void yyerror(const char *);

%}

%token DIGIT

%%

lines       :      lines line

              |      line

              ;

line         :      expr '\n'     { printf("%d\n", $1); }

              ;

expr         :      expr '+' term { $$ = $1 + $3; }

              |      term

              ;

term         :      term '*' factor     { $$ = $1 * $3; }

              |      factor

              ;

factor      :      '(' expr ')' { $$ = $2; }

              |      DIGIT

              ;

%%

void yyerror(const char *s)

{

   printf("%s\n", s);

}

int yylex(void)

{

   int c;

   while ((c = getchar()) == ' ' || c == '\t') ;

   if (isdigit(c)) {

      yylval = c - '0';

      return DIGIT;

   }

   return c;

}

int main(void)

{

   return yyparse();

}

￭ 플렉스와 바이슨 예제 1 (간단한 계산기)

%{

#include <ctype.h>

#include "calc2.tab.h"

%}

delim       [ \t]

ws           {delim}+

digit       [0-9]

%%

{ws}         ;

{digit}     { yylval = yytext[0] - '0'; return DIGIT; }

\n|.         return yytext[0];

%{

void yyerror(const char *);

%}

%token DIGIT

%token QUIT

%%

lines       :      lines line

              |      line

              ;

line         :      expr '\n'     { printf("%d\n", $1); }

              ;

expr         :      expr '+' term { $$ = $1 + $3; }

              |      term

              ;

term         :      term '*' factor     { $$ = $1 * $3; }

              |      factor

              ;

factor      :      '(' expr ')' { $$ = $2; }

              |      DIGIT

              ;

%%

void yyerror(const char *s)

{

   printf("%s\n", s);

}

int main(void)

{

   printf("Calculator started\n\n");

   yyparse();

   printf("\nCalculator terminated\n");

}