Parser Pratt untuk Dummies

Turun rekursif bekerja secara ideal ketika Anda dapat membuat keputusan tentang sepotong kode untuk diuraikan menggunakan konteks dan token saat ini.

Ekspresi merusak gambar : postfix, infix, dan lainnya. Masalah: Anda tidak dapat memahami jenis ekspresi apa yang Anda proses sampai Anda menguraikan bagian pertama. Seringkali prioritas operasi dan asosiatifitasnya juga penting bagi Anda sehingga AST yang dibangun memiliki struktur yang benar.

Pada artikel ini, kita akan menulis parser untuk dialek Go, fitur-fitur yang akan kita bahas nanti. Seperti yang Anda lihat, algoritma Pratt memecahkan sebagian besar masalah kami.

Go ++ dan ++ Go

Agar tidak membuang waktu pada analisis leksikal , kami akan mengambil semua yang kami butuhkan dari perpustakaan standar:

• go / scanner memungkinkan Anda untuk mendapatkan satu set token dari teks
• go/token , scanner

, , :

type Token struct {
    kind  token.Token //  () , INT/IDENT/ADD
    value string      //   
}

scanner.Scanner lexer, :

• Peek() — ,
• Consume() — ,

go/ast, , .

Go right-associative , .

Go — statement, expression. . , .

. , , .

. , README : github.com/richardjennings/prattparser.

, .

// exprNode     AST.
type exprNode interface {
    expr()
}

type nameExpr struct {
    Value string
}

type prefixExpr struct {
    Op  token.Token //  , , '+'  '-'
    Arg exprNode    //   
}

func (e *nameExpr) expr()   {}
func (e *prefixExpr) expr() {}

, parseExpr(), :

func (p *exprParser) parseExpr() exprNode {
    tok := p.lexer.Consume()
    switch tok.kind {
    case token.IDENT:
        return p.parseName(tok)
    case token.ADD, token.SUB:
        return p.parsePrefixExpr(tok)
    case token.LPAREN:
        return p.parseParenExpr(tok)
    // ...   
    }
}

func (p *exprParser) parseName(tok Token) exprNode {
    return &nameExpr{Value: tok.value}
}

func (p *exprParser) parsePrefixExpr(tok Token) exprNode {
    arg := p.parseExpr()
    return &prefixExpr{Op: tok.kind, Arg: arg}
}

- .

, . , -, parsePrefixExpr(), map , . , , map.

, prefixParselet:

type prefixParselet func(Token) exprNode

map[token.Token]prefixParselet. :

func newExprParser() *exprParser {
    p := &exprParser{
        prefixParselets: make(map[token.Token]prefixParselet),
    }

    prefixExpr := func(kinds ...token.Token) {
        for _, kind := range kinds {
            p.prefixParselets[kind] = p.parsePrefixExpr
        }
    }

    p.prefixParselets[token.IDENT] = p.parseName
    prefixExpr(token.ADD, token.SUB)

    return p
}

prefixExpr() . , (. ).

func (p *exprParser) parseExpr() exprNode {
  tok := p.lexer.consume()
  prefix, ok := p.prefixParselets[tok.kind]
  if !ok {
    // Parse error: unexpected token
  }
  return prefix(tok)
}

, x+y.

nameExpr{Value:"x"}, +. , .

infixParselet, prefixParselet , Expr, . x+y x.

type infixParselet func(left exprNode, tok Token) exprNode

map. , .

, + - binaryExpr:

func (p *exprParser) parseBinaryExpr(left exprNode, tok token) exprNode {
    right := p.parseExpr()
    return &binaryExpr{Op: tok.kind, Left: left, Right: right}
}

parseExpr() :

func (p *exprParser) parseExpr() exprNode {
    tok := p.lexer.Consume()
    prefix, ok := p.prefixParselets[tok.kind]
    if !ok {
        // Parse error: unexpected token
    }
    left := prefix(tok)
    tok = p.lexer.Peek()
    infix, ok := p.infixParselets[tok.kind]
    if !ok {
        return left
    }
    p.lexer.Consume() //  skip/discard  
    return infix(left, tok)
}

:

1. -: x-y-z => x-(y-z)
2. : x*y+z => x*(y+z)

, .

{token.Token => precedence}. , , :

p.prefixPrecedenceTab = map[token.Token]int{
    token.ADD: 4,
    token.SUB: 4,
}

p.infixPrecedenceTab = map[token.Token]int{
    token.ADD: 2,
    token.SUB: 2,
    token.MUL: 3,
    token.QUO: 3,
    // ...   
}

parseExpr() precedence:

func (p *exprParser) parseExpr(precedence int) exprNode {
    tok := p.lexer.Consume()
    prefix, ok := p.prefixParselets[tok.kind]
    if !ok {
        // Parse error: unexpected token
    }
    left := prefix(tok)

    for precedence < p.infixPrecedenceTab[p.lexer.Peek().kind] {
        tok := p.lexer.Consume()
        infix := p.infixParselets[tok.kind]
        left = infix(left, tok)
    }

    return left
}

, , , AST.

precedence () parseExpr():

func (p *exprParser) parseBinaryExpr(left exprNode, tok Token) exprNode {
    right := p.parseExpr(p.infixPrecedenceTab[tok.kind])
    return &binaryExpr{Op: tok.kind, Left: left, Right: right}
}

parseBinaryExpr() -. - , 1 :

func (p *exprParser) rparseBinaryExpr(left exprNode, tok Token) exprNode {
    right := p.parseExpr(p.infixPrecedenceTab[tok.kind] - 1)
    return &binaryExpr{Op: tok.kind, Left: left, Right: right}
}

, << -, rparseBinaryExpr().

— infixParselet, '(' parseExpr(0) , ')'.

() — prefixParselet, '(' parseExpr(0), ')'.

func (p *exprParser) parseParenExpr(tok Token) exprNode {
    x := p.parseExpr(0)
    p.expect(token.RPAREN)
    return x
}

— infixParselet:

func (p *exprParser) parsePostfixExpr(left exprNode, tok Token) exprNode {
    return &postfixExpr{Op: tok.kind, Arg: left}
}

, , .

, , , helper- precedence:

prefixExpr := func(precedence int, kinds ...token.Token) {
    for _, kind := range kinds {
        p.prefixParselets[kind] = p.parsePrefixExpr
        p.prefixPrecedenceTab[kind] = precedence
    }
}

:

addPrefixParselet(token.LPAREN, 0, p.parseParenExpr)
addPrefixParselet(token.IDENT, 0, p.parseNameExpr)
leftAssocBinaryExpr(1, token.LOR)  // ||
leftAssocBinaryExpr(2, token.LAND) // &&
leftAssocBinaryExpr(3,
    token.EQL, // ==
    token.NEQ, // !=
)
rightAssocBinaryExpr(4,
    token.SHL, // <<
)
leftAssocBinaryExpr(4,
    token.ADD, // +
    token.SUB, // -
    token.SHR, // >>
)
leftAssocBinaryExpr(5,
    token.MUL, // *
    token.QUO, // /
    token.REM, // %
)
prefixExpr(6,
    token.ADD, // +
    token.SUB, // -
    token.INC, // ++
    token.DEC, // --
)
postfixExpr(7,
    token.INC, // ++
    token.DEC, // --
)
addInfixParselet(token.LPAREN, 8, p.parseCallExpr)

, , PrecAdd=3, PrecMult=4 .

map.

, , newExprParser . prefixParselet infixParslet , — *exprParser.

, , . , : , — .

Pratt Parsers: Expression Parsing Made Easy (Bob Nystrom). , , , , ", ".

, .

github.com/quasilyte/pratt-parsers-go.

: github.com/richardjennings/prattparser.

:

• JavaScript