Recursive Descent Parsers ได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นเมื่อนักพัฒนาตั้งคำถามกับเครื่องมือ Parser Generator แบบดั้งเดิม

ทีมชุมชน BigGo
Recursive Descent Parsers ได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นเมื่อนักพัฒนาตั้งคำถามกับเครื่องมือ Parser Generator แบบดั้งเดิม

ชุมชนโปรแกรมเมอร์กำลังเป็นพยานในการเปลี่ยนแปลงวิธีการที่นักพัฒนาเข้าหาการสร้าง parser โดย recursive descent parsers กำลังได้รับความนิยมมากกว่า parser generators แบบดั้งเดิม การเปลี่ยนแปลงนี้สะท้อนถึงแนวโน้มที่กว้างขึ้นในการพัฒนาซอฟต์แวร์ ที่ความเรียบง่ายและความสามารถในการดูแลรักษามักจะเหนือกว่าความสง่างามทางทฤษฎี

การเติบโตของ Hand-Written Parsers

นักพัฒนาหลายคนในปัจจุบันชอบเขียน parsers ด้วยตนเองโดยใช้เทคนิค recursive descent วิธีการนี้ให้การควบคุมโดยตรงเหนือกระบวนการ parsing และทำให้การ debug ง่ายขึ้น ไม่เหมือนกับ parser generators ที่สร้าง state machines ที่ซับซ้อน recursive descent parsers ใช้ recursive functions ที่เรียบง่ายซึ่งสะท้อนโครงสร้าง grammar อย่างเป็นธรรมชาติ

แนวโน้มนี้ได้รับแรงผลักดันบางส่วนเพราะระบบการผลิตสมัยใหม่ใช้วิธีการนี้มากขึ้น นักพัฒนาพบว่า recursive descent parsers ไม่เพียงแต่เข้าใจง่ายกว่า แต่ยังแก้ไขได้ง่ายกว่าเมื่อข้อกำหนดเปลี่ยนแปลง

หมายเหตุ: Recursive descent เป็นเทคนิคการ parsing แบบ top-down ที่แต่ละกฎ grammar จะสอดคล้องกับฟังก์ชันที่เรียกฟังก์ชันอื่นๆ แบบ recursive

LR Parser Generators เผชิญกับการต่อต้าน

LR parser generators แบบดั้งเดิม ซึ่งเคยเป็นมาตรฐานทองคำทางวิชาการ กำลังสูญเสียพื้นที่ในการประยุกต์ใช้จริง แม้ว่าเครื่องมือเหล่านี้จะสามารถจัดการกับ grammars ที่ซับซ้อนมากขึ้นและตรวจจับความคลุมเครือโดยอัตโนมัติ แต่นักพัฒนาหลายคนพบว่ามันซับซ้อนเกินความจำเป็นสำหรับงานในโลกแห่งความเป็นจริงส่วนใหญ่

ความชอบทางวิชาการสำหรับ LR parsers เกิดจากพลังทางทฤษฎีและความสามารถในการ parse grammar ในคลาสที่กว้างขึ้น อย่างไรก็ตาม ช่องว่างระหว่างการสอนทางวิชาการและการปฏิบัติในอุตสาหกรรมได้ขยายกว้างขึ้น โดยนักพัฒนาหลายคนไม่เคยพบ LR parsers นอกเหนือจากหลักสูตรมหาวิทยาลัย

แนวคิดที่ว่าคุณจะ hand-roll parser generator แล้วใช้มันเพื่อสร้าง parser และผลลัพธ์จะมี bug น้อยกว่าการ hand-roll recursive descent parser นั้น แสดงให้เห็นว่าฉันไม่เคยเขียนโค้ดนอกเหนือจากบริบททางวิชาการ

หมายเหตุ: LR parsers เป็น bottom-up parsers ที่สามารถจัดการกับ left-recursive grammars และตรวจจับ grammar conflicts บางประเภทโดยอัตโนมัติ

เครื่องมือ Parser ยอดนิยมจำแนกตามภาษา

  • OCaml: Menhir LR parser generator (ทางเลือกสมัยใหม่แทน Yacc)
  • C/C++: Bison (ปรับปรุงจาก YACC พร้อมการส่งออกตาราง XML)
  • Python: PLY, PyBison (แม้ว่า pyparsing จะได้รับความนิยมมากกว่า)
  • Cross-language: ANTLR (แม้ว่าจะไม่ค่อยได้รับความนิยมสำหรับโปรเจกต์ง่ายๆ)
  • SQLite: Custom Lemon LALR(1) parser generator

การพิจารณาเชิงปฏิบัติขับเคลื่อนการยอมรับ

การเลือกระหว่างวิธีการ parsing มักจะขึ้นอยู่กับปัจจัยเชิงปฏิบัติมากกว่าความสามารถทางทฤษฎี Recursive descent parsers เป็นเลิศในจุดกึ่งกลางระหว่างง่ายต่อการเริ่มต้นและง่ายต่อการจบ ทำให้มีความน่าสนใจสำหรับโปรเจกต์ขนาดกลางที่ความสามารถในการดูแลรักษามีความสำคัญมากกว่าพลังการ parsing

นักพัฒนาบางคนใช้วิธีการแบบผสม โดยใช้ LR parser generators เพื่อตรวจสอบความคลุมเครือของ grammar ในขณะที่ implement parser จริงโดยใช้ recursive descent กลยุทธ์นี้รวมประโยชน์ของการตรวจสอบจากเครื่องมือที่เป็นทางการกับความเรียบง่ายของโค้ดที่เขียนด้วยมือ

การเปรียบเทียบประเภทของ Parser

แนวทาง ข้อดี ข้อเสีย กรณีการใช้งานที่เหมาะสม
Recursive Descent เข้าใจง่าย debug และแก้ไขได้ง่าย ไม่สามารถจัดการ left-recursive grammars ได้โดยตรง ภาษาขนาดเล็กถึงกลาง, DSLs
LR Parser Generators จัดการ grammars ที่ซับซ้อนได้ ตรวจจับความคลุมเครือได้ เครื่องมือซับซ้อน debug ยากกว่า ภาษาขนาดใหญ่และซับซ้อน
Hybrid Approach การตรวจสอบ + ความเรียบง่าย ต้องดูแลระบบสองชุด โปรเจกต์ที่ต้องการการตรวจสอบ grammar

เครื่องมือและเทคนิคสมัยใหม่

การพัฒนาล่าสุดทำให้ recursive descent parsing เข้าถึงได้ง่ายยิ่งขึ้น เทคนิคเช่น Pratt-style precedence climbing ช่วยจัดการ operator precedence อย่างสง่างาม ในขณะที่เครื่องมือพัฒนาสมัยใหม่ รวมถึงผู้ช่วย AI สามารถสร้าง recursive descent parsers ได้อย่างรวดเร็วสำหรับ grammars ขนาดเล็กถึงกลาง

การเกิดขึ้นของข้อกำหนด incremental parsing ยังมีอิทธิพลต่อการเลือกเครื่องมือ Tree-sitter ซึ่งเป็นไลบรารี incremental parsing ที่ได้รับความนิยม ใช้เทคนิค LR แต่ระบบนิเวศที่กว้างขึ้นยังคงแสดงความชอบที่แข็งแกร่งสำหรับวิธีการ recursive descent ในการ implement ภาษาใหม่

การอภิปรายสะท้อนถึงความตึงเครียดที่กว้างขึ้นในการพัฒนาซอฟต์แวร์ระหว่างความเข้มงวดทางทฤษฎีและความเรียบง่ายเชิงปฏิบัติ แม้ว่า parser generators จะเสนอความสามารถที่ทรงพลัง แต่ชุมชนโปรแกรมเมอร์ให้ความสำคัญกับเครื่องมือที่เข้าใจง่าย แก้ไขได้ และ debug ได้มากขึ้นเหนือกว่าเครื่องมือที่จัดการกับ edge cases ที่โปรเจกต์ส่วนใหญ่ไม่เคยพบ

อ้างอิง: You're using a suspiciously old browser