一个高效的语法分析器生成工具

VPGE（Visual Parser Generation Environment）是一个可视化语法分析器集成开发环境,
除了具有良好的界面和强大的调试功能,其LALR(1)分析器的生成速度达到并超过公认的分析器生成速度最快的LALR(1)分析器自动生成器Bison,所能处理的文法规模也优于Bison.本文在DeRemer 和Pennello 的LALR(1)分析器自动生成基本原理的基础上,在设计数据结构和算法实现中采用了大量优化技术.
随着计算机软硬件技术的发展,语法分析越来越多地应用于计算机技术的各个领域,尤其在逆向工程、再工程和语言原型技术中得到广泛的关注.语法分析器自动生成器(parser generator),也称编译器的编译器(compiler’s compiler),是语法分析中主要的支持工具.众所周知,美国贝尔实验室开发的YACC [1]和自由软件基金会90 年代研制的与YACC 兼容的Bison[2]是目前流行的分析器自动生成工具.然而由于上述工具采用简单的命令1行交互方式,没有统一的集成开发环境,不直接支持文法的诊断调试,因此易用性差,不能够满足现在技术的发展和应用领域的需求.
VPGE(Visual Parser Generation Environment)是北京航空航天大学软件工程研究所历时两年自主研制的一个可视化LALR(1)分析器自动生成和交互式调试环境.针对传统工具的不足,VPGE 进行了相应的改进,提供了可视化交互式的集成开发环境,用户可直接在集成环境中进行词法分析器的编辑、编译,语法分析器的编辑、编译和调试.VPGE 拥有强大的文法调试能力,可以指定测试文件进行LR 分析,在文法位置上插入断点,可视化地展示LR 分析器的各种重要数据结构.由于文法的调试过程也就是分析器的自动生成过程,因此分析器自动生成的效率直接影响了文法调试的效果.本文的主要内容便是介绍我们在研制VPGE 的过程中采用的以DeRemer 和Pennello 的方法[3]为基础的LALR(1)分析器自动生成优化算法.实验结果显示,VPGE 的LALR(1)分析器生成速度超过了当今公认的分析器生成速度最快的Bison.