Go编译器之语法分析

2023-09-05 01:42:53

引言

在上一篇文章中，我们分享了Go编译器是如何将源文件解析成Token的。本文主要是分享，语法分析阶段是如何根据不同的Token来进行语法解析的。

语法分析是编译器的重要组成部分之一，其主要任务是将词法分析阶段生成的Token序列解析成语法树。语法树是一种树状数据结构，它可以直观地表示出程序的语法结构。语法分析器通常使用递归下降或移进归约的方法来进行语法解析。

递归下降语法分析

递归下降语法分析是一种自顶向下的语法分析方法。它首先从语法树的根节点开始，然后根据语法规则逐层向下递归解析。递归下降语法分析器通常使用一个栈来存储当前正在解析的符号和语法规则。当语法分析器遇到一个终结符时，它会将该终结符与栈顶的符号进行匹配。如果匹配成功，则语法分析器会将该终结符从栈中弹出。如果匹配失败，则语法分析器会报告语法错误。

递归下降语法分析器通常使用以下步骤来进行语法解析：

从语法树的根节点开始，将根节点压入栈中。
从左到右扫描Token序列。
当语法分析器遇到一个终结符时，它会将该终结符与栈顶的符号进行匹配。如果匹配成功，则语法分析器会将该终结符从栈中弹出。如果匹配失败，则语法分析器会报告语法错误。
当语法分析器遇到一个非终结符时，它会根据语法规则将该非终结符替换成一组终结符和非终结符。然后，语法分析器会将这些终结符和非终结符压入栈中。
重复步骤2到步骤4，直到所有Token都被解析完成。

移进归约语法分析

移进归约语法分析是一种自底向上的语法分析方法。它首先将所有Token压入一个栈中，然后逐个从栈中弹出Token。当语法分析器遇到一个终结符时，它会将其与栈顶的符号进行匹配。如果匹配成功，则语法分析器会将该终结符从栈中弹出。如果匹配失败，则语法分析器会报告语法错误。

移进归约语法分析器通常使用以下步骤来进行语法解析：

将所有Token压入栈中。
重复以下步骤，直到栈中只剩下一个符号：
- 如果栈顶的符号是一个终结符，并且与输入符号匹配，则将栈顶的符号从栈中弹出，并从输入中读取下一个符号。
- 如果栈顶的符号是一个终结符，但与输入符号不匹配，则报告语法错误。
- 如果栈顶的符号是一个非终结符，则根据语法规则将该非终结符替换成一组终结符和非终结符。然后，将这些终结符和非终结符压入栈中。

高级语言的语法分析技术

高级语言的语法分析技术主要有LL(1)语法、LR(0)语法、SLR(1)语法和LALR(1)语法。其中，LL(1)语法是最简单的语法分析技术，但它只能处理LL(1)文法。LR(0)语法比LL(1)语法更强大，但它不能处理所有上下文无关文法。SLR(1)语法比LR(0)语法更强大，但它不能处理所有LR(0)文法。LALR(1)语法是最强大的语法分析技术，它可以处理所有上下文无关文法。