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脚本语言文法分析（二）歧义性的解决

见解分享

引言

在前面的文章中，我们介绍了如何使用递归向下解析法来分析脚本语言的文法。然而，递归向下解析法可能会产生歧义性，即同一个表达式根据不同的解析方法可以生成不同的语法树。这会导致程序解析错误，因此消除歧义性非常重要。

歧义性的解决方法

消除歧义性的方法有很多，其中最常用的方法是使用优先级和关联性规则。

优先级

优先级是指运算符的优先顺序。当一个表达式中有多个运算符时，优先级高的运算符将先被执行。例如，在算术表达式中，乘法和除法运算符的优先级高于加法和减法运算符。因此，在表达式 2 + 3 * 4 中，乘法运算符 * 的优先级高于加法运算符 +，因此该表达式将被解析为 2 + (3 * 4) = 14。

关联性

关联性是指运算符作用范围的方向。当一个表达式中有多个相同优先级的运算符时，关联性将决定哪个运算符先被执行。例如，在算术表达式中，乘法和除法运算符的优先级相同，但乘法运算符的关联性是左结合的，而除法运算符的关联性是右结合的。因此，在表达式 2 * 3 / 4 中，乘法运算符 * 的关联性是左结合的，因此该表达式将被解析为 (2 * 3) / 4 = 1.5。

使用优先级和关联性规则消除歧义

为了消除歧义性，我们需要定义优先级和关联性规则。这些规则可以是手工定义的，也可以是自动生成的。

手工定义优先级和关联性规则

手工定义优先级和关联性规则时，我们需要考虑以下几点：

  • 运算符的优先级应该与运算符的复杂度成正比。例如，乘法和除法运算符的优先级应该高于加法和减法运算符。
  • 运算符的关联性应该与运算符的结合性成正比。例如，乘法和除法运算符的关联性应该都是左结合的，而加法和减法运算符的关联性应该都是右结合的。
  • 优先级和关联性规则应该易于理解和记忆。

自动生成优先级和关联性规则

自动生成优先级和关联性规则时，我们可以使用以下方法：

  • 使用优先级爬升算法。优先级爬升算法是一种贪婪算法，它可以自动生成优先级和关联性规则。
  • 使用优先级解析算法。优先级解析算法是一种动态规划算法，它可以自动生成优先级和关联性规则。

示例

为了更好地理解如何使用优先级和关联性规则来消除歧义，我们来看一个示例。

考虑以下表达式：

2 + 3 * 4

这个表达式可以被解析为两种不同的语法树：

(2 + 3) * 4

2 + (3 * 4)

根据优先级和关联性规则，乘法运算符 * 的优先级高于加法运算符 +，并且乘法运算符 * 的关联性是左结合的。因此，这个表达式将被解析为 2 + (3 * 4) = 14。

结论

在本文中，我们介绍了如何使用优先级和关联性规则来消除脚本语言文法分析中的歧义性。我们还给出了一个示例来说明如何使用这些规则。通过使用优先级和关联性规则，我们可以确保程序解析表达式时不会产生歧义。