自上而下解析器的分类

在编译器的前端处理中，解析器是一个非常重要的环节，它的主要作用是将文本格式的程序代码转化为语法树。自上而下解析器（Top-Down Parser）是一种将输入文本从上到下扫描的解析器。本文将介绍自上而下解析器的分类。

1. 递归下降解析器

递归下降解析器是自上而下解析器的一种实现方式。它的解析过程类似于函数的递归调用。在这种解析器中，每个非终结符都与一个函数对应，而终结符则对应着返回操作。当解析到一个非终结符时，解析器将调用对应的函数，递归向下解析，直到遇到终结符为止。

递归下降解析器的主要优点是实现简单，容易理解和调试。然而，由于存在左递归或者公共前缀的文法，递归下降解析器的性能可能会受到影响。

示例代码

def expression():
    term()
    while current_token.type in ('+', '-'):
        op = current_token
        eat(op.type)
        term()

2. LL解析器

LL解析器（Left-to-Right, Leftmost derivation）是指一种自上而下的解析器，其中L代表扫描输入的方式（从左到右顺序）和查找语法规则的前缀方式（从左到右顺序）。它是一种基于LL文法解析器的实现方式，通常采用递归下降的方式实现。

LL解析器的主要优点是解析速度快，可以处理大型语法规则，适用于处理中等复杂度的文法，被广泛应用于编译器的设计中。

示例代码

def statement():
    if current_token.type == 'IDENTIFIER':
        assignment_statement()
    elif current_token.type == 'READ':
        read_statement()
    elif current_token.type == 'WRITE':
        write_statement()

3. LR解析器

LR解析器（Left-to-right, Rightmost derivation）是一种自下而上的解析器，通过查找符合语法规则的最右推导来进行解析。与LL解析器相比，LR解析器可以处理更复杂的语法规则和文法。

LR解析器的主要优点是它可以处理包含左递归且无公共前缀的文法，且可以自动构建语法树，因此在处理大型语法规则时表现更加优秀。

示例代码

def rule_Reduce(reduce_state, lookahead):
    reduction = reduce_state.rule
    lhs = reduction.lhs
    children = stack[reduce_state.index:]
    result = (lhs, children)

    for i in range(reduction.rhs_size):
        stack.pop()

    reduction_index = stack[-1].state.goto(reduction.lhs)
    stack.append(Item(reduction.lhs, True, []))
    stack.append(Item(None, False, LR0State(reduction_index)))