Ruby中的解析技术：RParsec库的应用与实践

# Ruby 中的解析技术：RParsec 库的应用与实践 ## 1. 递归下降解析器概述 递归下降解析器由递归组件构成，并且属于自顶向下的解析器类型。自顶向下解析器借助对语法可接受状态的了解，追踪可能用于生成输入的规则。若进入语法无法产生的状态，就能立刻判定输入不符合该语法。 递归下降解析器可进一步细分： - 能始终明确输入特定部分所属的产生式规则。 - 有时需猜测并回溯。回溯功能强大，但会带来性能和复杂度方面的代价。 只要具备函数和基本数据类型，就可手动构建递归下降解析器。不过，解析器组合子让这一过程更加简便。解析器组合子库是一个工具包，提供了可用于构建自定义解析器组件及完整解析器的基本组件，涵盖常见的匹配类型，如“序列”“替代”“可选”和“重复”。而且，解析器组合子框架通常将组合子作为一等值直接在语言中实现，无需特殊的语法文件，便于动态生成和操作。 ## 2. RParsec 库介绍 最著名的解析器组合子库之一是 Parsec，它用 Haskell 实现，有多个移植版本，其中 RParsec 可用于 Ruby。以下是在 Ruby 中使用 RParsec 库的示例代码： ```ruby require 'rubygems' require 'rparsec' include Parsers Space = string(" ") With = string("with") On = string("on") Swiss = string("Swiss") Cheddar = string("Cheddar") Rye = string("Rye") Wheat = string("Wheat") Chili = string("Chili") Noodle = string("Noodle") Chicken = string("Chicken") Turkey = string("Turkey") Cheese = alt(Cheddar, Swiss) Bread = alt(Wheat, Rye) SoupType = alt(Noodle, Chili) Meat = alt(Chicken, Turkey) RepeatCheese = sequence(Space, With, Space, Cheese).many Sandwich = sequence(Meat, Space, On, Space, Bread, RepeatCheese) Soup = sequence(Meat, Space, SoupType) Food = alt(Soup, Sandwich) << eof ``` 可以通过以下方式测试： ```ruby Food.parse("Chicken Noodle") Food.parse("Turkey Chili") Food.parse("Turkey on Rye") Food.parse("Chicken on Wheat with Cheddar") Food.parse("Chicken on Wheat with Cheddar with Swiss") Food.parse("This will fail!") ``` ### 代码解释 - `string` 方法返回一个解析器，用于精确匹配传入的字符串。 - `alt` 方法用于创建替代解析器，可匹配多个解析器中的任意一个。 - `sequence` 方法用于创建序列解析器，按顺序匹配多个解析器。 - `many` 方法用于重复匹配。 - `eof` 表示匹配到输入的末尾。 ## 3. 解析 S - 表达式 ### 3.1 S - 表达式回顾 S - 表达式中，数字和字符串字面量的解析方式与 Ruby 类似，裸词被解释为符号，列表由括号内用空格分隔的值组成，例如 `(define ignore (lambda (x) 4.0))`。 ### 3.2 解析整数 创建一个名为 `SExpressionParser` 的模块来包含所有组合子对象，以下是解析整数的代码： ```ruby require 'rubygems' require 'rparsec' module SExpressionParser extend Parsers Integer = integer.map{|x| x.to_i } end ``` `integer` 方法使用正则表达式 `/\d+(?!\w)/` 创建一个 `RegexpParser` 实例，用于匹配一系列不紧跟标准单词字符的数字。`map` 方法返回一个新的解析器，在最终调用解析器