基于內存自動(dòng)機與模式的動(dòng)態(tài)引擎構造技術(shù)研究
解釋是軟件系統開(kāi)發(fā)與構造過(guò)程中反復出現的一個(gè)主題。一個(gè)應用系統自身可被理解為針對數據的變換和解釋。系統開(kāi)發(fā)者為實(shí)現軟件系統的適應性與擴展性，利用解釋系統將開(kāi)發(fā)時(shí)尚不能確定的狀態(tài)留待運行時(shí)解釋并執行特定動(dòng)作。語(yǔ)言的翻譯或解釋引擎是各種引擎中最為復雜的一種，本文以腳本語(yǔ)言的定義和引擎構造為核心，總結語(yǔ)言中各種語(yǔ)法和語(yǔ)義現象，重點(diǎn)研究在內存自動(dòng)機基礎上的SLL(*)計算、回溯計算、LookAhead DFA構造以及文法與語(yǔ)義模式。 論文在構造內存自動(dòng)機的基礎上，將SLL(*)計算、回溯計算、以及動(dòng)態(tài)引擎的結構分析統一為自動(dòng)機上的狀態(tài)遷移操作。這些算法都已在動(dòng)態(tài)解析引擎XDSLL(*) Parser中實(shí)現。為了驗證算法的正確性、有效性以及相關(guān)綜合性能，本文還對其進(jìn)行了系統的實(shí)驗研究。作者研究工作的具體內容包括： ⒈定義基本正則表達式的元語(yǔ)言并構造正則元語(yǔ)言識別引擎 正則元語(yǔ)言用于描述待解析目標的詞法結構，而正則元語(yǔ)言識別引擎將元語(yǔ)言描述的正則表達式轉化為等價(jià)語(yǔ)法樹(shù)，在語(yǔ)法樹(shù)基礎之上構造相應的內存有限狀態(tài)自動(dòng)機，并在構造過(guò)程中進(jìn)行沖突檢測以及沖突消解，最終實(shí)現在內存有限狀態(tài)自動(dòng)機上的輸入流匹配，為后續的文法結構分析提供輸入。 ⒉提出了一種增強的SLL(*)分析計算方法 動(dòng)態(tài)分析引擎自身是基于下推自動(dòng)機PDA進(jìn)行狀態(tài)遷移的，可以為結構分析提供運行時(shí)的棧信息。增強的SLL(*)分析算法以終結符號和運行時(shí)棧信息為計算依據，減少了僅采用終結符號進(jìn)行預測分析時(shí)所產(chǎn)生的狀態(tài)爆炸問(wèn)題，從而加快了在內存自動(dòng)機上選擇下一遷移狀態(tài)時(shí)的速度。 ⒊提出了一種SLL(*)分析與回溯分析相結合的分析方法 SLL(*)分析不保證對所有LL文法都能夠進(jìn)行結構分析，回溯分析可保證對所有LL文法甚至二義文法進(jìn)行分析，但其單次分析不具有完備性。當SLL(*)分析失效時(shí)，啟用回溯分析以保證動(dòng)態(tài)解析引擎對語(yǔ)法分析的完備性，同時(shí)將SLL(*)計算結果與回溯分析結果進(jìn)行融合并構造LookAhead DFA以加快引擎分析速度。 ⒋實(shí)現了基于PDA的結構分析引擎與語(yǔ)義動(dòng)作掛接機制 結構分析等價(jià)于PDA中的狀態(tài)遷移，直接在PDA上進(jìn)行狀態(tài)遷移即可完成結構分析；在進(jìn)行狀態(tài)遷移的同時(shí)，執行特定結構所附加的語(yǔ)義動(dòng)作，可完成相應語(yǔ)義計算，同時(shí)提供基于語(yǔ)法樹(shù)上語(yǔ)義動(dòng)作的前置計算與后置計算，便于開(kāi)發(fā)者改變語(yǔ)法樹(shù)上的缺省計算順序。 ⒌實(shí)現了常用的文法模式與相應的語(yǔ)義動(dòng)作 作者對語(yǔ)言中頻繁出現的部分文法模式進(jìn)行了分析，并將相應的語(yǔ)義動(dòng)作以類(lèi)庫形式進(jìn)行封裝，既有效降低結構分析與語(yǔ)義動(dòng)作間的耦合性，也解決了引擎構造過(guò)程中的代碼冗余問(wèn)題，最大限度地提高語(yǔ)義模塊的復用程度。
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