递归下降分析和语法树

Recursive Descent Parsing and Syntax Trees

本文关键字：语法树 递归      更新时间：2023-10-16

所以我几个月来一直在研究和试验语言设计，我比几个月前有了更好的理解。不过，我仍然对一些事情感到困惑...我已经在没有研究的情况下砍掉了一些糟糕的解析器，但我需要更好的东西。所以我正在尝试编写一个递归下降解析器，因为我已经读到它是手写的最合乎逻辑的解析器。据我了解，每个规则都实现到它自己的功能中。所以我想我明白我会如何写这些，但只有前半部分......解析器的工作是创建一个语法树或类似的东西，对吗？我也一直在尝试研究这个主题，但我无法找到任何如何在语言中表示树的例子。我用 D 编写，因为它是我最喜欢的语言，但它与 C/C++ 非常相似，所以我会理解用这些语言或伪代码编写的任何示例。

在我所看到的中，有大量的类相互

继承，因此可能有一个语句类，例如 IfStatement 类扩展了该类。但是我一直无法找到所有这些如何在树上表示，甚至无法找到它后来是如何行走的。

如果有人能给我看一个例子或更深入地谈论这些事情，那就太好了。任何帮助真的意义重大，有助于我的好奇心和目标，提前感谢！

树通常表示为包含指向其子级的指针的结构，并且它有一个存储其节点类型的node成员，或者它属于某个类，以便您可以派生其实际类型（即，如果它包含算术表达式，if语句，循环等）。

正如你提到的，一个简单的例子确实是if声明。为此，您可以执行以下操作（伪 C 如下）：

enum AST_Node {
    Node_if,
    Node_and,
    Node_or,
    Node_not,
    Node_equal,
    Node_less,
    // etc., other node types follow
};
struct AST {
    struct AST *children[MAX_CHILDREN]; // don't do this
    enum AST_Node node;
};
struct AST *parse_if_statement()
{
    // expect tokens in order
    expect("if");
    // parse condition
    expect("(");
    struct AST *condition = parse_expression();
    expect(")");
    // parse two child statements
    struct AST *then_branch = parse_statement();
    struct AST *else_branch = NULL;
    if (accept("else")) {
        else_branch = parse_statement();
    }
    // create AST, fill in children
    struct AST *if_statement = new_AST_node(Node_if);
    if_statement->children[0] = condition;
    if_statement->children[1] = then_branch;
    if_statement->children[2] = else_branch;
    return if_statement;
}

所以基本上你只是期望/接受永久的词汇元素（"if"，条件周围的括号等），然后你把子树（条件和两个分支）的解析交给适当的解析器函数。

这就是你走树的方式：你基本上做一个深度优先的行走，按顺序编译或解释每个孩子。然后，添加当前正在解释/编译的子树的节点类型所暗示的额外语义。

Value *interpret_if_statement(struct AST *ast)
{
    assert(ast->node == Node_if);
    struct AST *condition = ast->children[0];
    struct AST *then_branch = ast->children[1];
    struct AST *else_branch = ast->children[2];
    // evaluate condition
    Value *condval = interpret_expression(condition);
    if (condval->bool_value == TRUE) {
        // if condition is true, interpret "then" branch
        return interpret_statement(then_branch);
    } else if (else_branch != NULL) {
        // otherwise interpret "else" branch, if any
        return interpret_statement(else_branch);
    } else {
        return NULL;
    }
}
相关文章：