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我最近对 ​​LALR 的了解足以编写一个LALR 生成器,并且我正在尝试为它构建一个 java 或 c# 样式的语法(这里指定了它的开头)。

我知道编写解析器生成器需要付出额外的努力,比如重新发明轮子(为什么不使用 Antlr?),但我的目标是引导一个爱好操作系统,它可以在不依赖第三方工具链的情况下自行编译。我的问题不在于生成器,而在于语法。

我遇到了减少/减少语句和表达式的歧义。

我知道如何解决某些类型的歧义,例如 dangling-else,但是这几个对我来说并不直观,他们让我难过。

解决这些问题的最佳方法是什么?另外,是否有可以用来帮助可视化解决方案的原型制作工具?或者,我应该回到第一方并尝试为语法实现 GLR 解析器生成器吗?

这些声明是合法的:

Generic.List<int> myVar1 = x + 4, myVar2; // stmt -> var-decl ;
                                          // var-decl -> type-name var-decl-list

t = 99;                           // simple-stmt -> assign

i++;                              // simple-stmt -> incr-decr
                                  // incr-decr -> primary-expr ++

json.deserialize<list<int>>(obj); // simple-stmt -> call
                                  // call -> primary-expr ( params )
                                  // ...  -> primary-expr . basic-name ( params )
                                  // ...  -> basic-name . basic-name ( params )

这是它的设置方式:

basic-name : ident < type-list >
           | ident

nested-name : nested-name . basic-name
            | basic-name

basic-type : int | bool | ...

type-name : nested-name
          | basic-type

stmt : var-decl ;
     | simple-stmt ;
     | ...

var-decl : type-name var-decl-list

var-decl-list : var-decl-list , var-init
              | var-init

var-init : ident assign-op expression
         | ident

simple-stmt : assign
            | call
            | incr-decr

expr : assign-expr

assign-expr : assign
            | cond-expr

assign : unary-expr assign-op expr

...
rel-expr : rel-expr < shift-expr
         ...
         | shift-expr

...
unary-expr : unary-op primary-expr
           | primary-expr

unary-op : + - ! ~ ++ --  // Prefix operators
         | ( type-name )  // Conversion operator

primary-expr : call
             | primary-expr . basic-name
             | primary-expr ++
             | ( expr )
             ...
             | basic-name

call : primary-expr ( params )

incr-decr : primary-expr ++
          | -- primary-expr
          | ...

因此,当解析器期待一个语句时,*LR(k) 项集内核是method-body -> { * stmts-opt }并且状态的完整项集看起来像这样:

method-body -> { * stmts-opt }
stmts-opt -> * stmts
stmts-opt -> *
stmts -> * stmts stmt
stmt -> * var-decl ;
stmt -> * simple-stmt ;
var-decl -> * type-name var-decl-list
simple-stmt -> * assign
simple-stmt -> * call
simple-stmt -> * incr-decr
type-name -> * nested-name
type-name -> * basic-type
nested-name -> * nested-name . basic-name
nested-name -> * basic-name
basic-name -> * ident < type-list >
basic-name -> * ident
assign -> * unary-expr assign-op expr
unary-expr -> * unary-op primary-expr
unary-expr -> * primary-expr
unary-op -> * ( typename )
unary-op -> * ! | ~ | ...
primary-expr -> * call
primary-expr -> * primary-expr . basic-name
primary-expr -> * primary-expr ++
primary-expr -> * basic-name
primary-expr -> * ( expr )
call -> * primary-expr ( params )
incr-decr -> * primary-expr ++
...

当标识符移动时,下一个状态是:

basic-name -> ident *
basic-name -> ident * < type-list >

它被解析或减少,并将下一个状态带到:

nested-name -> basic-name *
primary-expr -> basic-name *

潜在的冲突。在父状态中,前瞻没有帮助,因为nested-nameand中有一个点primary-expr。哦,天哪,让我们尝试通过嵌套名称减少:

type-name -> nested-name *
nested-name -> nested-name * . basic-name

这里没什么可看的......现在,改为减少如何primary-expr

unary-expr -> primary-expr *
primary-expr -> primary-expr * . basic-name
primary-expr -> primary-expr * ++
call -> primary-expr * ( params )
incr-decr -> primary-expr * ++
...

现在当我们 shift ++ 时,我们得到:

primary-expr -> primary-expr ++ *
incr-decr -> primary-expr ++ *

...另一个减少 - 减少冲突。

让我们尝试改变(而不是ident

primary-expr -> ( * expr )
unary-op -> ( * type-name )
expr -> * assign-expr
assign-expr -> * assign
assign-expr -> * cond-expr
assign -> * unary-expr assign-op expr
unary-expr -> * unary-op primary-expr
unary-expr -> * primary-expr
unary-op -> * ( typename )
unary-op -> * ! | ~ | ...
primary-expr -> * call
primary-expr -> * primary-expr . basic-name
primary-expr -> * primary-expr ++
primary-expr -> * basic-name
primary-expr -> * ( expr )
call -> * primary-expr ( params )
cond-expr -> * ...
...
rel-expr -> * rel-expr < shift-expr
rel-expr -> * shift-expr
...
type-name -> * nested-name
type-name -> * basic-type
nested-name -> * nested-name . basic-name
nested-name -> * basic-name
basic-name -> * ident < type-list >
basic-name -> * ident

ident将or(移到堆栈上时也会出现同样的问题。

这些只是我到目前为止遇到的那些。由于basic-name优先于rel-expr,我假设类似的东西x < n会被解释为basic-name -> ident < type-list *,如果它实际上是一个关系表达式,则会出错。

我的大脑已经到了可以真正需要一些帮助的地步。

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1 回答 1

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您的帖子中有几个问题,这使得它对于 SO 来说并不理想。但我会尝试提供一些关于每一个的想法。在我看来,你有三个问题:

  1. 区分表达式语句和不是语句的表达式。

  2. 解析声明中的分层命名类型而不与表达式语句中的字段访问表达式冲突

  3. 区分<用作比较运算符和用作模板括号。


1. 区分表达式语句和非语句的表达式。

据我了解,希望只允许具有(或可能具有)某种副作用的语句表达式:赋值、增量突变和子例程调用。粗略地说,这对应于Java,其语法包括:

StatementExpression:
  Assignment
  PreIncrementExpression
  PreDecrementExpression
  PostIncrementExpression
  PostDecrementExpression
  MethodInvocation
  ClassInstanceCreationExpression

列出的每个备选方案StatementExpression 出现在 的推导树中的某个Expression位置,它们已被排除在可能性列表之外。这是一个非常精简的示例:

Expression:
  LambdaExpression
  AssignmentExpression

AssignmentExpression:
  ConditionalExpression
  Assignment

Assignment:
  LeftHandSide AssignmentOperator Expression

...

UnaryExpression:
  PreIncrementExpression
  + UnaryExpression
  UnaryExpressionNotPlusMinus

PreIncrementExpression:
  ++ UnaryExpression

UnaryExpressionNotPlusMinus:
  PostfixExpression
  ~ UnaryExpression

PostfixExpression:
  Primary
  ExpressionName
  PostIncrementExpression

PostIncrementExpress:
  PostfixExpression ++

注意右边使用的非终结ExpressionStatement符在每个优先级是如何特殊的。在不限制哪些表达式可以是语句的 C++ 语法中,不需要单独的Assignment非终结符:

assignment-expression:
  conditional-expression
  logical-or-expression assignment-operator initializer-clause

但在 Java 中,这是行不通的。它需要创建不派生的附加非终结符ConditionalExpression,正是为了允许Assignment成为 aStatementAssignmentExpression成为 a Expression

2. 在声明中解析分层命名的类型而不与表达式语句中的字段访问表达式冲突

与上面类似,这里有必要basic-name从其他形式的字段访问表达式中放置分层名称(必须以 a 开头),这些表达式可能以 any (other) 开头primary-expr。前者可以是类型名称或主要表达式;后者只能是类型名称。为了做出这种区分,我们需要拆分primary-expr生产:

primary-expr : field-access-expr
             | nested-name

non-field-access-expr:
               call
             | post-increment-expression  // was primary-expr ++
             | ( expr )
             ...

field-access-expr :
               non-field-access-expr
             | field-access-expr . basic-name

3. 区分<用作比较运算符和用作模板括号。

与其他两个问题不同,这个问题实际上可能是语言中的歧义。例如,在 C++ 中,模板括号肯定是模棱两可的;它们只能通过知道(或被告知)特定名称是否是模板名称来解决。另一方面,在 Java 中,有时要求类型参数位于泛型名称之前,从而解决了歧义。例如:

ConstructorDeclarator:
  [TypeParameters] SimpleTypeName ( [FormalParameterList] )

或者

MethodInvocation:
  Primary . [TypeArguments] Identifier ( [ArgumentList] )

在 C# 中,还有一条不同的规则,它需要查看>可能与开头匹配的字符<。该算法在 C# 手册的第 7.6.4.2 节中进行了描述;我不知道你将如何在 LALR(1) 解析器中实现它。

于 2015-08-10T20:54:20.897 回答