Shift-Reduce 解析器演示

Shift-Reduce 解析器是一种自底向上的解析器，通过扫描输入流并将符号逐步移动到句法树的顶部实现解析。

工作原理

Shift-Reduce 解析器使用两种操作，即 shift 和 reduce。

• shift 操作使用来自输入流的下一个单词并将其推到堆栈的顶部。
• reduce 操作检查堆栈上的符号，执行相应的语义命令，然后将它们替换为该语法规则的另一个非终端符号。

Shift-Reduce 解析器通过比较堆栈顶部的符号和语法规则来决定何时进行 shift 和 reduce 操作。如果堆栈顶部的符号与规则匹配，则将其弹出并执行 reduce 操作。如果堆栈顶部的符号与当前输入符号不匹配，则执行 shift 操作。

该解析器维护了一个叫做操作状态的状态机，该状态机根据当前输入符号和堆栈顶部符号的组合确定应执行的操作。此状态机由操作表和状态表组合而成。

操作表包含每个状态和可能的输入符号组合对应的操作。操作可以是 shift、reduce 或空操作。状态表用于根据堆栈顶部符号的状态选择操作表上的行。

示例

考虑以下简单的文法：

S -> a A
A -> b A | c

我们的目标是使用 Shift-Reduce 解析器解析输入字符串 a b c。

状态图如下所示：

          +-------------------+
          | State  Action/Goto |
+---------+-------------------+
|    0    |  Shift(1)         |
|    1    |  Shift(2)         |
|    2    |  Reduce(A -> c)   |
|    3    |  Reduce(S -> a A) |
+---------+-------------------+

堆栈和输入如下所示：

Stack           Input           Action
------------------------       ------
[0]             a b c $         Shift(1)
[0 1]           b c $           Shift(2)
[0 1 2]         c $             Reduce(A -> c)
[0 1]           c $             Reduce(S -> a A)
[0]             A $             Shift(3)
[0 3]           $               Accept

因为操作表中的状态 3 对应的操作是接受，所以解析器已经成功解析了输入字符串 a b c。

结论

Shift-Reduce 解析器是一种流行的解析器，因为它可以处理广泛的文法，并且相对容易实现。但是，与其他自底向上解析器相比，它的语法分析表通常需要更多空间。