О чём не пишут в книгах по Delphi

В предыдущем примере выражение сначала от начала до конца просматривается лексическим анализатором и переводится в иную форму (список лексем). Затем этот список обрабатывается синтаксическим анализатором. Таким образом, калькулятор получается двухпроходным, хотя из синтаксиса и семантики выражения необходимость нескольких проходов не вытекает. Попробуем переделать его так, чтобы он стал однопроходным.

Примечание

В некоторых языках многопроходность — обязательное требование к реализации компилятора. Например, в языке C++ реализацию функций класса можно вставлять в само описание класса. При этом внутри этих функций можно обращаться к тем полям и функциям класса, которые объявлены ниже. Таким образом, откомпилировать подобный код может только компилятор как минимум с двумя проходами, чтобы на первом проходе можно было найти все поля класса, а на втором — откомпилировать функции класса.

В предыдущей реализации калькулятора синтаксический анализатор работал с лексическим через процедуру Next и свойство Lexeme: процедура Next передвигала текущую позицию в списке лексем, а свойство Lexeme давало доступ к текущей лексеме. Легко видеть, что при таком алгоритме лексическому анализатору нет необходимости хранить полный список лексем, достаточно помнить текущую, а при вызове Next анализировать очередную часть строки, выделяя из нее следующую лексему и делая ее текущей. Таким образом, синтаксический и лексический анализаторы будут работать по очереди, обрабатывая каждый по одной лексеме.

В реализации лексического анализатора требуются следующие изменения. Во-первых, теперь конструктор не запускает полный цикл лексического анализа, а только сохраняет переданную строку и выделяет из нее первую лексему. Во-вторых, выражение и позиция в выражении теперь должны сохраняться между вызовами методов лексического анализатора и поэтому становятся полями этого класса. В-третьих, метод Next теперь выполняет выделение очередной лексемы, которую помещает в специально созданное для этого поле, а свойство Lexeme возвращает указатель на это поле, а не на элемент списка. Остальные функции лексического анализатора изменились только в том отношении, что теперь выражение и указатель на позицию в строке получают не через параметры, а напрямую обращаются к соответствующим полям.

Пример однопроходного калькулятора с лексическим анализатором находится на компакт-диске в папке SinglePassSample. В листинге 4.14 показан код той части нового варианта класса TLexicalAnalyzer, которую понадобилось изменить, чтобы обеспечить однопроходность.

Листинг 4.14. Однопроходный вариант класса TLexicalAnalyzer

type

 TLexicalAnalyzer = class

 private

  // Выражение для вычисления

  FExpr: string;

  // Текущая позиция

  FP: Integer;

  // Текущая лексема

  FCurrLexeme: TLexeme;

  function GetLexeme: PLexeme;

  procedure SkipWhiteSpace;

  procedure ExtractLexeme;

  procedure PutLexeme(LexemeType: TLexemeType; Pos: Integer; const Lexeme: string);

  procedure Number;

  procedure Word;

 public

  constructor Create(const Expr: string);

  procedure Next;

  property Lexeme: PLexeme read GetLexeme;

 end;

constructor TLexicalAnalyzer.Create(const Expr: string);

begin

 inherited Create;

 FP := 1;

 FExpr := Expr;

 Next;

end;

// Получение указателя на текущую лексему

function TLexicalAnalyzer.GetLexeme: PLexeme;

begin

 Result := @FCurrLexeme;

end;

// Получение следующей лексемы

procedure TLexicalAnalyzer.Next;

begin

 if FP <= Length(FExpr) then

 begin

  SkipWhiteSpace;

  ExtractLexeme;

 end

 else PutLexeme(ltEnd, FP, '');

end;

// Замещение текущей лексемы новой лексемой