编程语言设计的亲实践证！解析 PEG 创造属于你的DSL

2022-12-10 15:37:04

使用 PEG 创建 DSL 管理博客文章

对于热衷于设计自己的编程语言并寻求一款易用工具的你，PEG（Parsing Expression Grammar，解析表达式语法）不容错过。PEG 是一款强大的语法分析工具，不仅可用于编程语言设计，还能创建 DSL（Domain Specific Language，特定领域语言）。

本文将通过一个简易示例演示如何使用 PEG 创建一个用于管理博客文章的 DSL。

PEG 简介

PEG 是一种基于正则表达式的语法分析方法。它与传统的自上而下或自下而上的语法分析方法不同，采用自底向上的分析方法，从输入字符串末尾开始分析，逐步向前推导至字符串开头。

PEG 语法简洁明了，由一系列规则构成。每个规则包含名称、冒号和表达式，表达式可为正则表达式、其他规则引用或一个操作。

创建 DSL

让我们着手创建一个 DSL，用于管理博客文章。语法如下：

文章: 标题 内容

标题: [a-zA-Z0-9_]+

内容: [^EOF]+

这个 DSL 包含三个规则：文章、标题和内容。

文章 规则定义了博客文章的结构，包含一个标题和一个内容。
标题 规则定义了标题的结构，由一个或多个字母、数字或下划线组成。
内容 规则定义了内容的结构，可包含任意字符，直至文件结尾符（EOF）。

使用 PEG 解析器

定义好 DSL 语法后，下一步是创建 PEG 解析器来解析 DSL 代码。我们可使用 Python 的 peg_parser 库创建 PEG 解析器。

import peg_parser

parser = peg_parser.Parser()
parser.add_rule("文章", "标题 内容")
parser.add_rule("标题", "[a-zA-Z0-9_]+")
parser.add_rule("内容", "[^EOF]+")

input = """
文章: 我的第一篇博客文章

标题: 欢迎来到我的博客

内容: 欢迎来到我的博客。这是一个关于编程和技术的博客。我希望在这里与大家分享我的知识和经验。
"""

result = parser.parse(input)
print(result)

运行此代码，我们将得到以下输出：

{'文章': {'标题': '欢迎来到我的博客', '内容': '欢迎来到我的博客。这是一个关于编程和技术的博客。我希望在这里与大家分享我的知识和经验。'}}

该输出表明 PEG 解析器成功解析了 DSL 代码，并将解析结果存储在字典中。我们可使用此字典创建或编辑博客文章。

结语

PEG 是一款功能强大的工具，可帮助我们轻松创建自己的编程语言或 DSL。如果你想设计自己的语言并寻找一款简单易用的工具，PEG 绝对是你的不二之选。

常见问题解答

PEG 和 EBNF 有什么区别？
PEG 和 EBNF 都是用于定义语法的形式化语法，但 PEG 采用自底向上的分析方法，而 EBNF 采用自上而下的分析方法。
PEG 的局限性是什么？
PEG 不适合分析左递归语法。
是否存在其他 PEG 实现？
除了 peg_parser 库，还有许多其他 PEG 实现，例如 parsimonious 和 pyparsing。
PEG 可用于哪些应用程序？
PEG 可用于各种应用程序，包括编程语言设计、编译器构造和 DSL 创建。
如何提高 PEG 解析器的性能？
可以通过使用备忘录和提前终止等技术来提高 PEG 解析器的性能。