小计算器/译原理学习日记简单指令型计算器（2）虚拟机的实现
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首先，我对指令系统进行了完善，主要是添加了很多三角函数指令，尤其是双曲函数。还有，我修改了操作数和指令的数据类型，通过使用typedef语句，我将操作数类型声明为double、将指令类型声明为unsigned char。这主要体现在inst.h的改动中，我在其中添加了如下声明：
/* type of instructions: */
typedef unsigned char inst_t;
/* type of operands: */
typedef double operand_t;
这使得我的程序更具伸缩性。当然，这些改动使得我同时改动了汇编编译器和反汇编编译器。如果大家真的感兴趣，而且需要“新版”的计算器，呵呵，老规矩，给我发邮件，我悄悄地告诉你。
另外还有一件值得高兴的事我要在这里说，我的大学英语四级（国家）考试居然过了！我还是上上次（非典刚过，9月份那次）考的试，都没指望了，也没查过分，而且上次（大概是1月份的吧）都没报名。前两天居然接到通知，60.5！哈哈哈Tracy
好了，这也不是什么光彩的事，不过觉得很有意思而已。我这种人四级居然能过，中国的教育……
现在就说说我这个虚拟的计算器的实现吧。程序方面没什么新鲜的，主要是一些想法和其中的数学原理。
首先，以前已经说过，这个计算器是基于堆栈的。不过，我没有在其中使用任何显式的堆栈数据结构，也没有特地为此建立函数库。原因很简单——效率。我在程序中声明了一个全局数组opStack，类型为operand_t，作为运算栈；以及一个全局变量opSP，类型为unsigned int，作为堆栈指针。堆栈指针的初值为零（因为使用了无符号整型），这可能与一些用数组实现堆栈的程序不太一样；这样，出栈操作类似于：
operand_t operand = opStack[--opSp];
而入栈操作类似于：
opStack[opSp++] = operand;
也就是说，我的堆栈指针并未指向栈顶元素，而是指向了栈顶元素上面的位置。不过，我在程序中并没有使用这样的操作，稍后将作说明。
由于使用了固定大小的运算栈，对堆栈的空满状态的检查就显得尤为重要。因为几乎所有的指令都要涉及到出入栈操作，因此，我为栈状态的检查编写了两个宏：
/* check the stack status(overflow): */
- define check_overflow() \
if(opSp >= MAX_STACK_SIZE - 1) { \
fprintf(stderr, "Operate stack overflow!\n"); \
exit(0); \
}
/* check the stack statuc(underflow)
- n means how many operands are required:
- /
- define check_underflow(n) \
if(opSp <= n - 1) { \
fprintf(stderr, "Operate stack underflow!\n"); \
exit(0); \
}
其中，check_overflow()用于检查运算栈是否上溢出，用于所有入栈操作之前；check_underflow()用于检查运算栈是否下溢出，用于所有出栈操作之前。由于所有的指令最多只会将一个操作数压入堆栈，check_overflow()宏是没有参数的，只要检查运算栈中是否有一个空位即可；但是，有的指令需要弹出一个操作数，有的需要两个，所以我为check_underflow()宏添加了一个参数，用来表示需要的检查的最小空间。下面的示意图显示了堆栈的结构和堆栈指针在不同情况下的位置，可以帮助你理解如果获取栈顶操作数（后面会遇到）以及上、下溢出检查的依据。
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