生成解析器：Fsyacc

扫描器就是一段程序或模块，把文本流拆成片断，解析器可以看作是把文本重新组织为更有意义的内容。解析器的目标通常是产生抽象语法树，通过定义规则，确定符号应该出现的顺序。工具fsyacc.exe 生成的解析器，是向前看从左到右（look-ahead left-to-right）的解析器，通常称为 LALR(1)[ 好像解释的有点问题，下面的内容来自百度百科 LR 分析法：Look-Ahead为“向前看”，L代表对输入进行从左到右的检查，R代表反向构造出最右推导序列]。这是一种语法解析算法，并不是所有的语法都能用这个算法解析，但是，不能解析的语法是很罕见的。

注意

fsyacc.exe 名字中的 YACC 是 Yet AnotherCompiler Compiler 的缩写。

工具fsyacc.exe 处理的文本文件的扩展名是.fsy。文件分为三个部分。第一部分是头部，这是一段纯F# 代码，用百分号和大括号括起来（%{ 表示开始，%} 表示结束），这一段通常用于导入（open）自己的抽象语法树模块，以及为创建这个抽象语法树而定义的简单的辅助函数。接下来是声明，定义了语言中的终结符。终结符（terminal）是语法中的一些具体名词，比如标识符名或符号。通常，它会由词法分析器发现。声明有几种不同的形式，汇总在表13-1 中。第三部分包含组成语法的规则，在下一段有具体描述。

表 13-1 fsyacc.exe 文件中终结符的声明

声明	描述
%token	它声明了给定符号，作为语言中的符号。
%token<type>	它声明了给定符号，作为语言中的符号，如 %token，但是，有给定类型的参数。当需要存储有关如标识符和文字的信息时，这是有用的。
%start	声明解析器应该开始解析的规则。
%type<type>	声明特定规则的类型，对于开始规则是强制的，而对于其他所有规则都是可选的。
%left	声明符号作为左关联（left-associative），可以帮助解决语法的歧义。
%right	声明符号作为右关联（right-associative），可以帮助解决语法的歧义。
%nonassoc	声明符号作为无关联（nonassociative），可以帮助解决语法的歧义。

声明与规则用两个百分号分开，它是文件的最后一段。规则是语法上的非终结符（nonterminals）。非终结符是由几个终结符组成的。这样，每一个规则必须有名字，加冒号，然后是组成规则的所有条目的定义，之间用竖线隔开。组成规则的条目，既可以是已经定义的符号名，也可以是规则名；它后面必须跟一个动作，用大括号括起来的 F# 代码。下面就是一个规则的片断：

Expression: ID { Ident($1)}

| FLOAT {Val($1) }

Expession 是规则名，ID 和 FLOAT 是两个规则，只由终结符组成，{ Ident($1) } 和{ Val($1) } 是规则的动作 [ 原文中两个都是 Ident，应该是复制过来，忘记改了]。在这些动作中，可以收集到和终结符、非终结符相关联的数据，用美元符号（$）加上数字，表示我们感兴趣条目的位置。动作的结果会和规则相关联。规则的所有的动作都必须有相同的类型，因为，规则实现为 F# 函数，动作作为参数，返回条目。在规则中的所有注释都应该用 C 风格的注释标记/* */。

下面的例子就是我们前面语言的一个简单解析器定义。注意，和规则相关联的所有动作都很简单，只创建了抽象语法树中类型的实例，所有的语言的终结符都大写。当使用 fsyacc.exe 工具编译这个示例时，很重要的一点是使用 --module 开关指定模块名，在这里，应该指定的模块名是Strangelights.ExpressionParser.Parser。

/* This example shows how to write a parser filewhich creates */

/* nodes that carry F# values. */

openStrangelights.ExpressionParser.Ast

%start Expression

%token <string> ID

%token <System.Double> FLOAT

%token LPAREN RPAREN EOF MULTI DIV PLUS MINUS

%type <Strangelights.ExpressionParser.Ast.Expr > Expression

%left MULTI

%left DIV

%left PLUS

%left MINUS

Expression: ID { Ident($1)}

| FLOAT {Val($1) }

| LPARENExpression RPAREN { $2 }

|Expression MULTI Expression { Multi($1, $3) }

|Expression DIV Expression { Div($1, $3) }

|Expression PLUS Expression { Plus($1, $3) }

|Expression MINUS Expression { Minus($1, $3) }

让我们近距离看一下组成规则的条目，最简单的规则条目只由一个终结符组成，在这里，是一个标识符 ID：

ID { Ident($1) }

在这个规则条目的动作中，字符串，表示标识符的字符串用于创建Ident 构造函数的实例，来自抽象语法树。稍许复杂一些的规则，既包含终结符，也包含非终结符：

| Expression MULTI Expression { Multi($1, $3)}

这个规则条目可以识别为，一个有效的表达式，加乘号，再加一个有效的表达式。这些表达式然后被装进抽象语法树的构造器Multi；这些表达式可能是语言中的终结符，比如标识符或文字，也可能是由多个终结符组成的表达式，比如，乘法运算。

创建语法最困难的就是保证没有歧义。当有两个或多个规则匹配相同的输入时，语法就有歧义了。幸运的是，fsyacc.exe 可以自动发现，并在发现时发出警告；但也只是警告而已，因为，解析器仍然能够正常，只是有些规则未能匹配，在某些方面可能不正确。

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