13、词法和语法分析详解

词法和语法分析详解

1. 算法复杂度与适用性

在语法分析中，$O(n^3)$ 策略由于速度极慢，通常不适用于实际应用，包括编译器的语法评估。软件工程师往往会寻找通用性稍弱但速度更快的算法，这是以牺牲通用性来换取效率。虽然已经开发出了更快的解析技术，但它们仅支持部分可能的语法结构。不过，只要这些子集包含定义计算机语言的语法，这些方法就是可行的。

而专业编译器的语法分析器所采用的算法复杂度为 $O(n)$，这意味着解释字符串所需的时间与字符串长度成反比，相较于 $O(n^3)$ 方法，效率有了很大提升。

2. 递归下降解析

2.1 递归下降解析过程

递归下降解析器由一组子程序组成，其中许多是递归的，它以自顶向下的顺序生成解析树。这种递归反映了编程语言的本质，因为编程语言包含多种嵌套结构，例如语句常常嵌套在其他语句中，表达式中的括号也必须正确嵌套。递归语法规则为描述这些系统的语法提供了自然的方式。

对于递归下降解析器，扩展巴科斯 - 诺尔范式（EBNF）非常适用。EBNF 的两种主要扩展形式是括号和方括号。花括号表示其包含的内容可以出现任意次数，而方括号表示其包含的内容最多只能出现一次。例如：
- <if_statement> → if <logic_expr> <statement> [else <statement>]
- <ident_list> → ident {, ident}

在第一个规则中， else 短语不是必需的；