using System;
using System.IO;
using System.Linq;
namespace FifthLab

{

    enum words { BEGINL = 257, ENDL, READL, PRITL, RETRL, IFL, THENL, WHILEL, DOL, INTL, CONSTL, NUMB, IDEN };
    struct odc
    {
        public string name;
        public int what;
        public int val;
    }
    struct fnd
    {
        public string name; //імя функції
        public int isd;     //описана (isd=1) чи ні (isd=0)
        public int cpt;     //кількість параметрів
        public int start;   // точка входу в таблиі команд
    }
    class Program
    {
        StreamReader sr;
        StreamWriter sw;
        char nch = '\n';
        int lex = 0;
        string[] TNM = new string[400];
        int ptn = 0;
        int lval;
        int nst = 0;

        int cgv = 0;
        int clv = 0;
        odc[] TOB = new odc[30];
        int pto = 0;
        int ptol = 0;
        int ut = 1;
        fnd[] TFN = new fnd[30];
        int ptf = 0;
        public Program(string nm1, string nm2)
        {
            try
            {
                sr = new StreamReader(nm1);
                sw = new StreamWriter(nm2);
            }
            catch (Exception e)
            {
                Console.WriteLine("Ошибка чтения файла:");
                Console.WriteLine(e.Message);
            }
        }

        public char getc()
        {
            return (char)sr.Read();
        }

        public void get()
        {
            bool flg;
            while (!sr.EndOfStream)
            {
                nch = getc();
                flg = false;
                if (char.IsLetter(nch))
                {
                    flg = true;
                    word();
                }
                if (char.IsDigit(nch))
                {
                    flg = true;
                    number();
                    Console.WriteLine("number lval={0} lex={1}", lval, lex);
                    sw.WriteLine("number lval={0} lex={1}", lval, lex);
                }
                if (nch == ')' || nch == '(')
                {
                    flg = true;
                    lex = nch;
                    Console.WriteLine(nch + " - скобка");
                    sw.WriteLine(nch + " - скобка");
                }
                if (nch == ',')
                {
                    flg = true;
                    lex = nch;
                    Console.WriteLine(nch + " - запятая");
                    sw.WriteLine(nch + " - запятая");
                }
                if (nch == ';')
                {
                    flg = true;
                    lex = nch;
                    Console.WriteLine(nch + " - точка с запятой");
                    sw.WriteLine(nch + " - точка с запятой");
                }
                if (nch == '=')
                {
                    flg = true;
                    lex = nch;
                    Console.WriteLine(nch + " - знак равно");
                    sw.WriteLine(nch + " - знак равно");
                }

                if (char.IsWhiteSpace(nch) || nch == '@')
                {
                    flg = true;
                    lex = nch;
                    if (nch == '\n')
                    {
                        nst++;
                    }
                }
                if (!flg)
                {
                    Console.WriteLine(nch + " - недопустимый символ");
                    sw.WriteLine(nch + " - недопустимый символ");
                }
            }
            //Console.WriteLine(nst);
            sw.Close();
        }

        public void word()
        {
            string tx = "";
            string[] serv = { "begin", "end", "read", "print", "return", "if", "then", "while", "do", "int", "const", "numb", "iden" };
            int[] cdl = { (int)words.BEGINL, (int)words.ENDL, (int)words.READL, (int)words.PRITL, (int)words.RETRL, (int)words.IFL, (int)words.THENL, (int)words.WHILEL, (int)words.DOL, (int)words.INTL, (int)words.CONSTL, (int)words.NUMB, (int)words.IDEN };
            while (char.IsLetterOrDigit(nch))
            {
                tx += nch;
                nch = getc();
            }
            tx += " ";
            Console.WriteLine(tx);
            bool idenFlg = false;
            for (int i = 0; i < serv.Length; i++)
            {
                if (tx.Contains(serv[i]))
                {
                    sw.WriteLine(serv[i] + " = " + cdl[i]);
                    this.lex = cdl[i];
                    idenFlg = true;
                }
            }
            if (!idenFlg)
            {
                lval = add(tx);
                lex = (int)words.IDEN;
                sw.WriteLine("{0} идентификатор lex={1} lval={2}", tx, lex, lval);
            }
        }

        public void number()
        {
            for (lval = 0; char.IsDigit(nch); nch = getc())
            {
                lval = lval * 10 + nch - '0';
            }
            lex = (int)words.NUMB;
        }

        public int add(string nm)
        {
            for (int i = 0; i < TNM.Length; i++)
            {
                if (nm.CompareTo(TNM[i]) == 0) return i;
            }
            try
            {
                TNM[ptn] = nm;
                ptn++;
            }
            catch (IndexOutOfRangeException)
            {
                Console.WriteLine("Таблица TNM переполнена");
            }
            return ptn - 1;
        }

        public void prog()
        {
            Console.WriteLine("PROG");
            sr.BaseStream.Position = 0;
            while (!sr.EndOfStream)
            {
                switch (lex)
                {
                    case (int)words.IDEN: dfunc(); break;
                    case (int)words.INTL: dvarb(); break;
                    case (int)words.CONSTL: dconst(); break;
                    default: Console.WriteLine("Синтаксическая ошибка в строке № {0}. Лексема {1}.", nst, lex); break;
                }
            }
        }

        public void dconst()
        {
            Console.WriteLine("DCONST");
            do
            {
                get();
                cons();
            } while (lex == ',');
            exam(';');
        }

        public void cons()
        {
            string nm = TNM[lval];
            int s;
            exam((int)words.IDEN);
            exam('=');
            s = (lex == '-' ? -1 : 1);
            if (lex == '+' || lex == '-')
            {
                get();
            }
            newob(nm, 1, s * lval);
            exam((int)words.NUMB);
        }

        public void dvarb()
        {
            Console.WriteLine("DVARB");
            do
            {
                get();
                newob(TNM[lval], (ut == 1 ? 2 : 3), (ut == 1 ? cgv++ : ++clv));
                exam((int)words.IDEN);

            } while (lex == ',');

            exam(';');
        }

        public void dfunc()
        {
            int cp; // Количество параметров функции
            int st; // Точка входа в функцию
            string nm = TNM[lval]; //Идентификатор функции
            get();
            ut = 0; //Признак того, что будет локальная переменная
            cp = param(); // вернет количество параметров
            st = body(); // вернет точку входа в функцию,
            ut = 1; // Восстановили признак out.
            ptol = pto; //заполняется указатель, откуда можно заносить локальные переменные
            defin(nm, cp, st); //Определение функции
            return;
        }

        public int param()
        {
            Console.WriteLine("PARAM");
            int p;
            int cp = 0;
            exam('(');
            if (lex != ')')
            {
                newob(TNM[lval], 3, ++cp);
                exam((int)words.IDEN);
                while (lex == ',')
                {
                    get();
                    newob(TNM[lval], 3, ++cp);
                    exam((int)words.IDEN);
                }
            }
            exam(')');
            for (p = ptol; p < pto; p++)
            {
                TOB[p].val -= cp + 3;
            }
            return cp;
        }

        public void body()
        {
            Console.WriteLine("BODY");
            exam((int)words.BEGINL);
            while (lex == (int)words.INTL || lex == (int)words.CONSTL)
            {
                if (lex == (int)words.INTL) dvarb();
                else dconst();
                stml();
            }
            exam((int)words.ENDL);
        }

        public void stml()
        {
            Console.WriteLine("STML");
            stat();
            while (lex == ';')
            {
                get();
                stat();
            }
        }

        public void stat()
        {
            Console.WriteLine("STAT");
            switch (lex)
            {
                case (int)words.IDEN: get(); exam('='); expr(); break;
                case (int)words.READL: get(); exam((int)words.IDEN); break;
                case (int)words.PRITL: get(); expr(); break;
                case (int)words.RETRL: get(); expr(); break;
                case (int)words.IFL: get(); expr(); exam((int)words.THENL); stml(); exam((int)words.ENDL); break;
                case (int)words.WHILEL: get(); expr(); exam((int)words.DOL); stml(); exam((int)words.ENDL); break;
                default: Console.WriteLine("Синтаксична помилка у рядку № {0}.", nst); break;
            }
        }

        public void expr()
        {
            Console.WriteLine("EXPR");
            if (lex == '+' || lex == '-')
                get();
            term();
            while (lex == '+' || lex == '-')
            {
                get();
                term();
            }
        }

        public void term()
        {
            Console.WriteLine("TERM");
            fact();
            while (lex == '*' || lex == '/' || lex == '%')
            {
                get();
                fact();
            }
        }

        public void fact()
        {
            Console.WriteLine("FACT");
            switch (lex)
            {
                case '(': get(); expr(); exam(')'); break;
                case (int)words.NUMB: get(); break;
                case (int)words.IDEN:
                    get();
                    if (lex == '(')
                    {
                        get();
                        if (lex != ')')
                            fctl();
                        exam(')');
                    }
                    break;
                default: Console.WriteLine("Синтаксична помилка {0} у рядку № {1}.", lex, nst); break;
            }
        }

        public void fctl()
        {
            Console.WriteLine("FCTL");
            expr();
            while (lex == ',')
            {
                get();
                expr();
            }
        }

        public void exam(int lx)
        {
            Console.WriteLine("EXAM");
            if (lex != lx)
            {
                Console.WriteLine("Не співпадають лексеми lex = {0} та ls = {1} в рядку № {2}", lex, lx, nst);
            }
            get();
        }

        public void newob(string nm, int wt, int vl)
        {
            int p, pe;
            pe = ut == 1 ? TOB.Length : ptol;
            for (p = pto - 1; p >= pe; p--)
                if (nm.CompareTo(TOB[p].name) == 0)
                {
                    Console.WriteLine("Функция описана дважды!");
                    System.Environment.Exit(1);
                }
            if (pto >= TOB.Length + 100)
            {
                Console.WriteLine("Таблица ТОВ переполнена!");
                System.Environment.Exit(1);
            }
            TOB[p].name = nm;
            TOB[p].what = wt;
            TOB[p].val = vl;
            pto++;
        }

        public int findob(string nm)
        {
            int p;
            for (p = pto - 1; p >= TOB.Length; p--)
                if (nm.CompareTo(TOB[p].name) == 0)
                    return p;
            Console.WriteLine("Об'єкт {0} не описан!", nm);
            System.Environment.Exit(1);
            return p;
        }

        public void newfn(string name, int isd, int cpt, int start)
        {
            if (findfn(name) == 0)
            {
                TFN[ptf].name = name;
                TFN[ptf].isd = isd;
                TFN[ptf].cpt = cpt;
                TFN[ptf].start = start;
                ptf++;
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("Функция уже описана!");
            }
        }

        public int findfn(string namefn)
        {
            for (int i = 0; i < ptf; i++)
                if (namefn.CompareTo(TFN[i].name) == 0)
                    return i;
            Console.WriteLine("Функция {0} не описана!", namefn);

            return 0;
        }

        void defin(string nm, int cp, int ad)
        {
            int p;
            p = findfn(nm);
            if (p != -1)
            {
                if (TFN[p].isd != 0)
                {
                    Console.WriteLine("функция {0} уже описана!", nm);
                    Console.ReadKey();
                    Environment.Exit(0);
                }
                if (TFN[p].cpt != cp)
                {
                    Console.WriteLine("У функции {0} не совпадает количество параметров \n", nm);
                    Console.ReadKey();
                    Environment.Exit(0);
                }
                TFN[p].isd = 1;
                TFN[p].start = ad;
            }
            else
                newfn(nm, 1, cp, ad);
            return;

        }
        static void Main(string[] args)
        {
            string name1 = "/Users/danilmaleev/Desktop/SystemProgramming/input.txt";
            string name2 = "/Users/danilmaleev/Desktop/SystemProgramming/output.txt";
            Program ob = new Program(name1, name2);
            ob.get();
            ob.prog();
        }
    }

}