使用Python中的Grammar()函数实现自定义语法解析器

在Python中，Grammar()函数是用于创建自定义语言解析器的一个辅助函数。它允许我们根据自定义的语法规则定义一个语法解析器，并将其用于词法分析和语法分析阶段。

下面是一个使用Grammar()函数的简单示例，展示了如何使用自定义的语法规则解析数学表达式。

from rply import LexerGenerator, ParserGenerator, Token

# 创建词法分析器
lg = LexerGenerator()

# 添加标记
lg.add('NUMBER', r'\d+')
lg.add('PLUS', r'\+')
lg.add('MINUS', r'-')
lg.add('MUL', r'\*')
lg.add('DIV', r'/')
lg.add('LPAREN', r'\(')
lg.add('RPAREN', r'\)')

# 忽略空格和换行符
lg.ignore(r'\s+')

lexer = lg.build()

# 创建语法解析器
pg = ParserGenerator(['NUMBER', 'PLUS', 'MINUS', 'MUL', 'DIV', 'LPAREN', 'RPAREN'])

@pg.production('expression : NUMBER')
def expression_number(p):
    # 返回一个具有类型和值的Token对象
    return Token('NUMBER', int(p[0].getstr()))

@pg.production('expression : LPAREN expression RPAREN')
def expression_parens(p):
    return p[1]

@pg.production('expression : expression PLUS expression')
@pg.production('expression : expression MINUS expression')
@pg.production('expression : expression MUL expression')
@pg.production('expression : expression DIV expression')
def expression_binop(p):
    left = p[0]
    right = p[2]
    operator = p[1].gettokentype()
    if operator == 'PLUS':
        return Token('NUMBER', left.gettokentype() + right.gettokentype())
    elif operator == 'MINUS':
        return Token('NUMBER', left.gettokentype() - right.gettokentype())
    elif operator == 'MUL':
        return Token('NUMBER', left.gettokentype() * right.gettokentype())
    elif operator == 'DIV':
        return Token('NUMBER', left.gettokentype() / right.gettokentype())

parser = pg.build()

# 输入表达式
expression = '2 * (3 + 4)'

# 词法分析
tokens = lexer.lex(expression)

# 语法解析
result = parser.parse(tokens)

print(result.gettokentype())  # 输出：14

在上面的示例中，我们首先使用LexerGenerator()创建了一个词法分析器对象，然后使用add()方法添加了一些标记和匹配规则。词法分析器使用这些匹配规则将输入字符串划分为一系列Token对象。

接下来，我们使用ParserGenerator()创建了一个语法解析器对象，并传入了可能出现的所有标记类型。然后，我们使用@pg.production()装饰器定义了一些语法规则。

在语法规则中，我们可以使用expression作为非终结符，表示数学表达式。通过定义不同的语法规则，我们可以处理数字、括号和加减乘除等操作。

最后，我们使用词法分析器对输入字符串进行词法分析，生成一个Token对象列表。然后，我们使用语法解析器对这些Token对象进行语法分析，生成一个语法树。最终，我们可以根据需要对语法树进行处理，并输出结果。

在上面的示例中，我们输入了一个数学表达式2 * (3 + 4)，最终输出了结果14。

这只是一个非常简单的示例，演示了如何使用Grammar()函数创建自定义语法解析器。实际上，我们可以根据实际需求定义更复杂的语法规则，并进行更复杂的语法分析和处理。