消除歧义：将歧义文法转换为无歧义文法

介绍

在编程语言中，上下文无法确定的语法结构会被称为“歧义文法”。这种情况下，计算机并不能准确地理解我们的指令，导致程序不能被正确执行。为了避免歧义，我们需要将歧义文法转换为无歧义文法，也就是使得程序只存在唯一的解析方式。

步骤

1. 确认文法是否存在歧义

• 歧义文法的典型特征是在同一个语法结构中存在两种或多种解释的方法。
• 在确认歧义文法后，尝试找到导致歧义的语法结构和规则。

2. 消除歧义

• 通过变量折叠（factorization）、左递归（left recursion）和提取公共前缀（common prefix factoring）等技术，将歧义文法转化为无歧义文法。

3. 进行测试

• 在进行大量的单元测试后，确认程序在所有情况下都有正确的解析方式。

示例

假设我们有以下歧义文法：

<expression> ::= <expression> + <term>
              | <expression> - <term>
              | <term>

<term> ::= <identifier>
        | <integer>

该文法对于表达式 "3 + 5 - 2" 存在两种不同的求解方式：(3+5)-2=6 和 3+(5-2)=6。为了消除歧义，我们可以使用提取公共前缀技术：

<expression> ::= <term> <expression'>

<expression'> ::= + <term> <expression'>
               | - <term> <expression'>
               | epsilon

<term> ::= <identifier>
        | <integer>

在新的无歧义文法中，表达式 "3 + 5 - 2" 只有一个求解方式：(3+5)-2=6。

结论

消除歧义文法是确保程序正确执行的重要步骤之一。虽然文法转换技术可能会增加我们的工作量，但是它能大大提高程序的代码质量和可维护性。