自上而下解析器的工作

自上而下解析器又称为递归下降解析器，其工作原理是从语法上分析程序文本并将其转换为内部数据结构。这种解析器属于自顶向下分析算法的一种。

自上而下解析器先尝试匹配整个程序文本和语言语法而不需要词法分析器提供记号。解析器根据预测语法产生式从输入文本的最左边开始减去文本，建立解析树并在匹配时生成语言规则的列表。

解析器的主要工作是从该语法的起始符号开始，根据文本最左端的符号来提取规则，并重复该操作直到整个输入文本被成功匹配为止。如果需要，解析器还可以将文本解析为多个抽象语法树（AST）。

自上而下解析器的优点

自上而下解析器的主要优点是易于实现和调试，并且利于直接使用程序语言来实现解析器。此外，自上而下解析器还支持错误处理，因为可以将错误限制在特定符号后，然后从该符号开始继续解析文本。

自上而下解析器的缺点

虽然自上而下解析器具有许多优点，但其主要缺点是无法处理左递归的文法。当解析器遇到左递归规则时，将导致无限递归调用而使解析器停止工作。

此外，自上而下解析器还不能处理某些语法结构，例如带有相交的语法结构或循环语法结构等。

代码示例

# 自上而下解析器代码示例

class Parser:
    def __init__(self, tokens):
        self.tokens = tokens
        self.current_token = tokens[0]
        self.index = 0

    def parse(self):
        return self.parse_expression()

    def parse_expression(self):
        term = self.parse_term()

        while self.current_token.type in ('PLUS', 'MINUS'):
            op = self.current_token
            self.index += 1
            self.current_token = self.tokens[self.index]
            term2 = self.parse_term()
            term = ASTNode(op.type, [term, term2])

        return term

    def parse_term(self):
        factor = self.parse_factor()

        while self.current_token.type in ('MULT', 'DIV'):
            op = self.current_token
            self.index += 1
            self.current_token = self.tokens[self.index]
            factor2 = self.parse_factor()
            factor = ASTNode(op.type, [factor, factor2])

        return factor

    def parse_factor(self):
        if self.current_token.type == 'LPAREN':
            self.index += 1
            self.current_token = self.tokens[self.index]
            expression = self.parse_expression()
            self.index += 1
            self.current_token = self.tokens[self.index]
            return expression

        node = ASTNode(self.current_token.type, [self.current_token.value])
        self.index += 1
        self.current_token = self.tokens[self.index]
        return node

以上是一个简单的算术表达式解析器，用自上而下的解析器实现。