Bisonjs 是一个基于 JavaScript 的解析器生成器。其通过提供一个简单的 DSL(领域特定语言)来使得用户能够轻松地定义自己的语法。在使用过程中,您只需编写一些规则即可自动生成语法解析器。Bisonjs 最受欢迎的应用场景是在编译器设计、模板解析和代码生成等领域。
本文将提供一个 bisonjs 的使用教程,内容详细、深入和有指导意义。我们将介绍 bisonjs 的工作原理、API 和示例,帮助您有效地利用这个强大的工具。
工作原理
Bisonjs 是一个 LALR(Look-Ahead Left-to-Right)解析器生成器。在生成解析器的过程中,它会分析用户提供的规则从而生成状态机。`
状态机的每一个状态都代表一个在语法分析过程中的位置。在一个特定的状态中,bisonjs 会期待一个特定的 token 从而转移到下一个状态。当状态机走到了最后,bisonjs 就会生成一棵语法分析树。
安装
您可以使用 npm 包管理器来安装 bisonjs:
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使用
我们首先需要编写一个 BNF(巴克斯-诺尔范式),它包含了我们自己的语法规则。在 bisonjs 中,你可以用类似下面的方式来定义语法规则:
- ------------------- -------- ---- ----- ------------ ------- - ---- - ---- - ---- --- ---- - ---- --- ---- ---- - ------ - --- ---- ---
在这里,我们首先定义了两个“操作符”:"+" 和 "-"。 然后,我们定义了一个“括号”操作符。在 bisonjs 中,您可以使用 operatorPrecedence 属性来指定操作符的优先级。startSymbol 表示语法规则的开始标识符。
完成了 BNF 的编写,我们还需要指定 token。在 bisonjs 中,token 可以是任何正则表达式。我们可以像下面这样定义 token:
----- ------ - - - ----- --------- -------- -------- -- - ----- ---- -------- ---- -- - ----- ---- -------- --- -- - ----- ---- -------- ---- -- - ----- ---- -------- ---- -- --
在这里,我们声明了五个 token,包括数字、加号、减号、左括号和右括号。
接下来,我们可以使用 bisonjs 生成语法分析器:
----- ----- - ------------------- ----- ------ - ----------------------- - ------ ---
其中,grammar 就是我们前面定义的 BNF 规则。
以一个简单的表达式 "1 + 2 - 3" 为例,我们可以开始解析:
----- --- - --------------- - - - ----
最终返回的 ast 将包含如下的内容:
- ----- ------- --- ---- ----- - ----- ------- --- ---- ----- - ----- ------- ---- - -- ------ - ----- ------- ---- - - -- ------ - ----- ------- ---- - - -
在上面的示例中,-1 + 2 - 3 的语法分析树已被成功地生成。
我们还可以为解析器设置一个上下文对象,以便在解析过程中存储一些中间状态。例如:
----- --- - - ----- -- -- ----- --- - --------------- - - - --- -----
在解析过程中,你可以访问ctx对象。
示例
让我们通过一个简单的示例来说明 bisonjs 的用法。
假设我们要为某个简单的编程语言编写一个解释器,它支持数字运算、变量赋值、if 条件语句和函数调用。该编程语言的语法规则如下:
------- - ---------- ---------- - --------- - ---------- --------- --------- - ---------- - ----------- - ---- - ------------ ---------- - -- --- ---- ----------- - ---- ---- --- ---------- --- - ---- ---- --- ---------- --- ------ --- ---------- --- ------------ - -- --- ---- --- ---- - ---- - ---- --- ---- ---- - ---- - ---- --- ---- - ---- --- ---- - ---- --- ---- - ---- --- ---- ---- - ------ - -- - --- ---- ---
其中,ID 表示标识符。
我们来解构这个规则:
- Program 是所有语句的最高级别的语法规则。
- Statements 是一连串语句、可以是任何数量的 Statement 实例。
- Statement 是能够出现在这个编程语言中的语句。 Assignment 表示变量赋值,IfStatement 代表条件语句,Expr 代表数学运算表达式,FunctionCall 代表函数调用表达式。
- Args 代表函数调用时的参数列表。
- Expr 表示一个算数表达式,支持加、减、乘和除。其中,Atom 表示一个基本的表达式(例如:数字或者括号表达式)。
我们需要将上述规则翻译成代码如下:
-- --- -- ----- ------- - - ------------ ---------- ------------------- - -------- ---- ----- -------- ---- ---- -- -------- --------------- ----------- ------------- ----------- ------------ ---------- - ------------- -------------- ------- -------------- -- ----------- ---- --- ------- ------------ - - ----- ----- ---- --- ---------- ----- -------- -- ----- ---------- -- -- -- ----- -------------- ----- ----- ----------- ---------- -- -- - ----- ----- ---- --- ---------- --- ------ --- ---------- ----- -------- -- ----- ----------- --- -- -- -- -- ----- -------------- ----- ----- ----------- -- ---------- - -- - -- ------------- - - ----- --- --- ---- ----- -------- -- --- ---- -- -- -- ----- --------------- ------- --- ---------- ---- -- - -- ----- -------- ----- --- ------- ----- - ------- ------ - - ---------- --------- -- ----- ------- ------- -- ----- ---------- ----- ---- ---- ----- -- -- ----- -- ----- ------ - - - ----- ----- -------- -------------- -- - ----- --------- -------- ----- -- - ----- ---- -------- ---- -- - ----- ---- -------- --- -- - ----- ---- -------- ---- -- - ----- ---- -------- ---- -- - ----- ---- -------- --- -- - ----- ---- -------- ---- -- - ----- ---- -------- ---- -- - ----- ---- -------- ---- -- - ----- ---- -------- ---- -- - ----- ---- -------- --- -- - ----- ----- -------- ---- - -- -- --- ----- ----- - ------------------- ----- ------ - ----------------------- - ------ --- -- -- ----- ----- - - -- -- - --- - - - --- - ---- -- -- - -- - - - -- - ---- - - - - - -- - -- ----- --- - -------------------- -----------------
在上面的示例中, 我们定义了一个简单的程序并在运行它的时候打印了语法分析树。Bisonjs 很容易读取您定义的语法规则,并生成与该规则对应的语法分析树。
语法分析树是一种基于语法规则的数据结构。它对于代码的构建和分析非常有帮助。在 AST 中,每个节点都代表着一个特定的语法结构。例如,表达式 x + y 在 AST 中的表现是这样的:
- ----- ------------- --- ---- ----- - ----- ------------- ----- --- -- ------ - ----- ------------- ----- --- - -
在此处,我们使用了 type 属性来说明该节点的类型,这有助于开发者在 AST 中进行查找。left 和 right 属性分别表示左操作数和右操作数。
总结
Bisonjs 是一个强大的解析器生成器,通过使用它,您可以很容易地定义自己的语法规则,以及分析和推导出您想要的语法结构。通过本文,您学会了如何使用 bisonjs,包括 BNF 规则的定义、token 的处理以及语法分析器的生成。我们还展示了一个简单的示例来说明 bisonjs 的使用方式,希望本文对于您的前端工作有所帮助。
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