📜  自上而下的解析与自下而上的解析之间的区别(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 14:57:06.719000             🧑  作者: Mango

自上而下的解析与自下而上的解析之间的区别

在计算机科学中,解析(parsing)是将字符串从其原始的符号形式转换为其结构化表示的过程。解析器(parser)是执行此操作的程序或模块。

解析通常被用于编译器中,以将源代码转换为可执行代码。在解析程序时,存在两种不同的方法:自上而下的解析(top-down parsing)和自下而上的解析(bottom-up parsing)。

自上而下的解析

自上而下的解析是从上到下遍历语法树,尝试构建符合文法的字符串或语句。这种方法也称为递归下降解析(recursive descent parsing)。

自上而下的解析器从顶部开始,尝试匹配规则并构建语法树。它首先查找语法树的最高级节点,然后尝试将树向下拓展。如果在展开树的过程中出现无效的语法,解析器将回退并试图匹配其他规则。

自上而下的解析器产生的语法树通常在子节点处包含叶节点(也称为终结符)。它通常易于编写和调试,并且非常直观。

自上而下的解析器的主要缺点是处理左递归(left recursion)的困难和效率低下。

自下而上的解析

自下而上的解析从叶节点开始,尝试将它们合并为更大的符合语法规则的结构。这种方法也称为移进-规约解析(shift-reduce parsing)。

自下而上的解析器从输入字符串的最底部开始,将字符一个个移入解析栈中,直到找到一个符合语法规则的结构。然后,解析器将这个结构缩减为单个的非终结符,并将它推回解析栈,以便继续查找更大的语法结构。

自下而上的解析器产生的语法树通常在中间节点包含叶节点(终结符),这种方式通常会产生公共的前缀和左共享子树,这有助于提高解析效率。

自下而上的解析器的主要缺点是思维难度较大和调试难度大。

总结

总而言之,自下而上解析是一种与自上而下解析相反的解析机制。自下而上解析从输入字符串的末尾开始,并尝试合并叶子节点以构建符合语法规则的更大结构。自上而下解析是从最高级别节点开始,逐步向下构建符合语法规则的语法树。

两者各有优缺点,程序员需要根据实际情况进行选择。