原題 | Adding Actions to a PEG Grammar

作者 | Guido van Rossum（Python之父）

譯者 | 豌豆花下貓（“Python貓”公眾號作者）

宣告 | 本翻譯是出於交流學習的目的，基於 CC BY-NC-SA 4.0 授權協議。為便於閱讀，內容略有改動。

如果你在語法規則中還可以新增（某些）語義，那麼語法就會更好。特別是對於我正在構建的 Python 解析器，我需要控制每個備選項返回的 AST 節點，因為 AST 的格式已經規定好。

【這是我的 PEG 系列的第 6 部分。其餘部分請參閱系列概述 】（譯註：本系列的譯文已在 Github 開源，專案地址：

許多語法都有支援給規則新增動作的約定，通常是 { 花括號 } 內的一段程式碼塊。更確切地說，行動與備選項相關聯。動作塊中的程式碼通常與編寫編譯器的語言相同，如 C 語言，增加一些工具，用於引用備選項中的條目。在 Python 原始的 pgen 中，我沒有新增此功能，但對於這個新專案，我希望使用它。

對於在這一系列部落格文章中開發的簡化版解析器生成器，下面是我們採用的做法。

一般而言，動作的語法如下：

rule: item item item { action 1 } | item item { action 2 }
 

因為它會使語法變得冗長，所以解析器生成器通常支援跨行分割規則，例如：

rule: item item item { action 1 }
    | item item { action 2}

它會使語法分析器變得複雜，但可讀性更重要，所以我會使用這種方式。

一個永恆的問題是何時執行動作塊。在 Yacc / Bison 中，因為沒有回溯，一旦規則被解析器識別到，就會執行動作塊。每個動作會立即執行，這意味著即使操作具有全域性副作用，還是會順利執行（例如更新符號表或其它編譯器資料結構）。

在 PEG 解析器中，因為有無限回溯，我們有其它的選擇：

• 延遲所有動作，直到解析完所有內容。這對我的目的沒有用，因為我想在解析期間構造一個 AST。
• 只要識別出動作所對應的備選項就執行之，但要求操作程式碼是冪等的（即無論執行多少次，都具有相同的效果）。這意味著可以執行某個動作，但其結果最終會被丟棄。
• 快取動作的結果，因此只有第一次在給定位置識別到備選項時，對應的動作才執行。

我要採用第三個選項——正好我們用 packrat 演算法快取東西，所以我們也可以快取動作的結果。

關於 {花括號} 裡面的內容，傳統上是使用 C 語言，它約定用 $ 符號來引用已識別的備選項（例如，$1 引用第一個條目），並賦值給 $$ 以指示動作的結果。

在我看來這太老古董了（我記得曾在 Algol-60 中使用對函式名的賦值，來指定返回值），所以我會用一些更 Pythonic 的方式：在括號內，你需要放置一個單一的表示式，它的值是動作的值，而條目的引用則是一些簡單的名稱，給出著條目的文字。

舉個例子，這是一個簡單的計算器，可以作加減法：

start: expr NEWLINE { expr }
expr: expr '+' term { expr + term }
    | expr '-' term { expr - term }
    | term { term }
term: NUMBER { float(number.string) }

當我們執行時，給定輸入 100+50-38-70 ，它會識別出各部分並計算答案，計算成((100+50)-38)-70 ，當然得出結果為 42。

一個小細節：在term 的動作中，變數number 儲存了一個TokenInfo 物件，因此該動作必須使用其.string 屬性來獲取字串形式的識別符號。

當一個備選項中多次出現相同的規則名稱時，我們該怎麼辦？對同一備選項中出現的規則，解析器生成器會給出唯一的名稱，即在隨後出現的規則上新增 1、2 等等。例如：

factor: atom '**' atom { atom ** atom1 }
      | atom { atom }

它的實現很無聊，所以我請你們 check out 程式碼 ，自己看看。試試這個：

python3.8 -m story5.driver story5/calc.txt -g story5.calc.CalcParser

視覺化功能現在支援使用左右箭頭鍵來回移動！

本文內容與示例程式碼的授權協議：CC BY-NC-SA 4.0

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