在现代编程语言的开发过程中,解析器的设计和实现是一个关键环节。Parakeet解析器框架是一个尝试结合解析器生成工具和手工编写解析器优势的库。它特别为解析非平凡的编程语言而设计,支持错误恢复、标记化和解析树生成。本文将详细介绍Parakeet框架的核心概念和使用方法。
Parakeet框架的核心思想是使用运算符重载来简化语法的声明,使其以一种可读性强的格式呈现。通过这种方式,开发者可以更加直观地定义语法规则,同时享受到自动化工具带来的便利。
为了帮助开发者快速上手,Parakeet提供了一个解析CSV文件的语法示例。以下是一个使用C#语言编写的CSV语法解析器的示例代码:
public class CsvGrammar : BaseCommonGrammar
{
public static readonly CsvGrammar Instance = new CsvGrammar();
public override Rule StartRule => File;
public Rule StringChar => Named(AnyChar.Except("\n") | "\"\"");
public Rule String => Node(DoubleQuotedString(StringChar));
public Rule Text => Node(AnyChar.Except(",\n\r\"").OneOrMore());
public Rule Field => Node(Text | String);
public Rule Row => Node(Field.ZeroOrMore() + Optional("\r") + "\n");
public Rule File => Node(Row.ZeroOrMore());
}
解析器由一组相互定义的解析规则组成。这些规则通过“组合子”组合在一起。在某些上下文中,单个规则也可能被称为“解析器”。规则是派生自Rule类的实例,它提供了一个成员函数:
ParserState Match(ParserState state)
如果规则与输入在由ParserState表示的位置处匹配,则会返回一个新的ParserState实例;否则,函数返回null。
规则组合子是一个函数,它根据其他规则创建规则,类似于PEG语法的核心操作。例如,Choice、Sequence、ZeroOrMore、OneOrMore、NotAt等。在Parakeet中,有多种方式可以从其他规则创建规则:
ParserState是一个不可变的类,包含以下内容:
语法是一组解析规则的集合,它们共同描述了如何解析输入字符串。Parakeet语法是一个派生自Grammar类的类,它提供了一个覆盖定义的起始规则,以及一个可选的空白规则。
abstract Rule StartRule {get;}
virtual Rule WS {get;}
大多数规则被定义为计算属性,但也可以是函数或字段。这取决于程序员。
节点规则类似于NamedRule,它也有一个名称,但如果匹配成功,将返回一个至少有两个新ParserNode实例添加到节点链表的ParserState。
public class ParserNode
{
public readonly ParserRange Range;
public readonly string Name;
public readonly ParserNode Previous;
...
}
可以使用ParseTreeNode ParserNode.ToParseTree()方法将ParserNode实例的链表转换为解析树。
有几种方式可能导致解析规则无法成功匹配: