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使用Haskell编写一个简单的解析器

发布时间:2023-12-10 12:18:38

下面是一个使用Haskell编写的简单解析器的示例代码:

import Text.Parsec
import Text.Parsec.String (Parser)
import Text.Parsec.Language (emptyDef)
import qualified Text.Parsec.Token as Token

-- 定义表达式的数据类型
data Expr = Const Integer
          | Add Expr Expr
          | Mul Expr Expr
          deriving (Show)

-- 定义语法元素的词法规则和语法规则
lexer :: Token.TokenParser ()
lexer = Token.makeTokenParser style
  where
    -- 定义空白字符和注释
    style = emptyDef {
              Token.commentStart    = "/*",
              Token.commentEnd      = "*/",
              Token.commentLine     = "//",
              Token.identStart      = letter,
              Token.identLetter     = alphaNum,
              Token.reservedOpNames = ["+", "*", "(", ")"]
            }

-- 解析常量表达式
constExpr :: Parser Expr
constExpr = Const <$> Token.integer lexer

-- 解析带有括号的表达式
parensExpr :: Parser Expr
parensExpr = Token.parens lexer expr

-- 通过运算符优先级解析表达式
expr :: Parser Expr
expr = buildExpressionParser opTable term

-- 定义运算符优先级
opTable :: [[Operator String () Identity Expr]]
opTable = [[binary "*" Mul AssocLeft], [binary "+" Add AssocLeft]]
  where
    binary name f assoc = Infix (Token.reservedOp lexer name >> return f) assoc

-- 解析表达式
term :: Parser Expr
term = constExpr <|> parensExpr

-- 解析输入字符串并返回表达式结果
parseExpr :: String -> Either ParseError Expr
parseExpr input = parse expr "" input

-- 使用示例
main :: IO ()
main = do
  putStrLn "请输入表达式:"
  input <- getLine
  case parseExpr input of
    Left err   -> print err
    Right expr -> print expr

这个示例中,我们使用了Parsec库进行解析器开发。我们首先定义了一个Expr数据类型来表示表达式,包括常量、加法和乘法运算。然后,我们使用Text.Parsec.Token模块来定义lexer,其中包含了词法规则。接下来,我们定义了三个解析器:constExpr用于解析常量表达式,parensExpr用于解析带有括号的表达式,expr用于通过运算符优先级解析表达式。最后,我们定义了parseExpr函数来解析输入字符串并返回表达式结果,以及一个main函数来演示使用。

下面是一些示例输入和输出:

请输入表达式:
1 + 2 * 3
Add (Const 1) (Mul (Const 2) (Const 3))

请输入表达式:
(1 + 2) * 3
Mul (Add (Const 1) (Const 2)) (Const 3)

请输入表达式:
(1 + 2
unexpected end of input

从示例中可以看出,解析器能够正确地解析表达式,并产生相应的表达式结果。如果输入的表达式不符合语法规则,则解析器会报告相应的错误信息。这个简单的解析器可以作为一个基础框架,您可以根据自己的需求对其进行扩展和修改。