Giới thiệu

Chào mừng bạn đến với phần 4 trong chuỗi bài viết về việc xây dựng một ngôn ngữ lập trình đơn giản. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về cách tạo ra một parser, một phần cực kỳ quan trọng trong quá trình biên dịch và thông dịch ngôn ngữ lập trình. Trong phần trước, chúng ta đã xây dựng các quy tắc ngữ pháp cơ bản mà parser sẽ sử dụng để chuyển đổi các token thành cây cú pháp.

Cấu trúc bài viết

Giới thiệu
Quy tắc liên kết
Xử lý lỗi
Ví dụ thực tế
Thực tiễn tốt nhất
Câu hỏi thường gặp
Kết luận

Quy tắc liên kết

Chúng ta sẽ xác định các quy tắc liên kết, tức là thứ tự mà các biểu thức cần được phân tích để tạo ra cây. Phân tích đệ quy sẽ được sử dụng ở đây, trong đó parser bắt đầu từ quy tắc bậc cao nhất với độ ưu tiên thấp nhất và đi qua các biểu thức con cho đến khi đến đích, nơi nó tìm thấy các hằng số (có độ ưu tiên cao nhất).

Cấu trúc lớp Parser

Chúng ta tạo ra một lớp Parser với danh sách các token và một con trỏ hiện tại để ghi lại vị trí. Chúng ta sử dụng một hàm match() để tìm kiếm các token nhất định sau token hiện tại.

java Copy

private boolean match(TokenType... types) {
    for (TokenType type : types) {
        if (check(type)) {
            advance();
            return true;
        }
    }
    return false;
}

Xử lý lỗi

Để xử lý lỗi, chúng ta sử dụng phương pháp 'Khôi phục Lỗi Chế độ Hoảng loạn', giúp tìm kiếm token chấp nhận gần nhất để khởi động lại quá trình phân tích khi parser gặp phải token không mong đợi.

Ví dụ: Các token như CLASS, VAR, FUN, FOR, IF, và WHILE là những token tốt để khởi động lại vì chúng đánh dấu sự bắt đầu của một câu lệnh mới.

java Copy

var a = 1 + ;
var b = 2;

Cách hoạt động của parser

Khi chúng ta có biểu thức 5-3*2, parser sẽ lần lượt gọi các hàm cho đến khi gặp primary(), nơi nó nhận diện được 5 là một Literal và tạo ra một đối tượng cho nó. Quy trình này tiếp tục cho tới khi cây cú pháp hoàn chỉnh được tạo ra.

Ví dụ thực tế

Hãy cùng xem một ví dụ về cách parser hoạt động. Giả sử chúng ta có biểu thức: 5 - 3 * 2. Quá trình sẽ như sau:

parse() được gọi, dẫn đến expression(), tiếp tục đến equality() và các hàm con cho đến primary().
primary() nhận diện 5 và trả về Literal(5) cho unary(), tiếp tục cho đến term(), nơi nó tìm thấy - và cần tìm toán hạng bên phải.
Quá trình tương tự sẽ diễn ra cho 3 và 2, cuối cùng kết thúc với một biểu thức nhị phân như Binary(5 - (3 * 2)).

Thực tiễn tốt nhất

Luôn đảm bảo rằng các hàm được tổ chức rõ ràng, dễ đọc và dễ bảo trì.
Sử dụng các quy tắc xử lý lỗi hiệu quả để tránh những lỗi không mong muốn trong quá trình biên dịch.
Tạo ra các bài kiểm tra đơn vị cho parser để đảm bảo rằng nó hoạt động như mong muốn trong mọi tình huống.

Câu hỏi thường gặp

1. Parser có thể xử lý những loại biểu thức nào?
Parser có thể xử lý các biểu thức số học, logic, và các câu lệnh trong ngôn ngữ lập trình mà bạn đã định nghĩa.

2. Làm thế nào để mở rộng parser cho các chức năng khác?
Bạn có thể thêm các quy tắc mới để xử lý các loại câu lệnh khác hoặc mở rộng các biểu thức hiện có.

Kết luận

Chúng ta đã tìm hiểu về cách tạo ra một parser cơ bản để phân tích cú pháp cho ngôn ngữ lập trình. Bài viết tiếp theo sẽ tập trung vào việc đánh giá các biểu thức mà chúng ta đã xây dựng cây cho chúng. Hãy theo dõi để không bỏ lỡ những phần tiếp theo thú vị nhé!

Đừng quên chia sẻ bài viết này với bạn bè và tham gia vào cuộc thảo luận về cách cải thiện parser của bạn!

Ngày 4 - Tạo Parser trong Ngôn Ngữ Lập Trình