refactor: 重构表达式解析器文档和代码
- 更新类文档，使其更清晰地描述 Pratt 表达式解析器的功能和结构 - 优化方法注释，增加对核心解析逻辑的解释 - 调整代码格式，提高可读性 - 补充注释说明前缀和中缀解析器的注册方式及使用场景
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17b078b6f3
commit
586ede1cf0
@ -13,62 +13,62 @@ import java.util.HashMap;
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import java.util.Map;
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/**
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* {@code PrattExpressionParser} 基于 Pratt 算法的表达式解析器实现。
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* {@code PrattExpressionParser}
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* <p>
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* 该类通过前缀（PrefixParselet）和中缀（InfixParselet）解析器注册表，
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* 支持灵活扩展的表达式语法，包括字面量、变量、函数调用、成员访问和各种运算符表达式。
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* </p>
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* <p>
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* 运算符优先级通过枚举控制，结合递归解析实现高效的优先级处理和语法结构解析。
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* 未注册的语法类型或运算符会统一抛出 {@link UnsupportedFeature} 异常。
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* 基于 Pratt 算法的表达式解析器（经典“运算符优先级”递归解析框架）。
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* <ul>
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* <li>支持注册前缀和中缀解析器，灵活组合表达式语法。</li>
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* <li>支持字面量、变量、函数调用、成员访问、对象创建、各类一元/二元/多元运算。</li>
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* <li>可快速扩展新语法（只需注册新的 Parselet 即可）。</li>
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* <li>出错时统一抛出 {@link UnsupportedFeature}，便于调试和错误提示。</li>
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* </ul>
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* </p>
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*/
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public class PrattExpressionParser implements ExpressionParser {
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/**
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||||
* 前缀解析器注册表（按 Token 类型名或词素索引）。
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* <p>
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||||
* 用于存储所有支持的前缀表达式解析器，例如字面量、变量、分组、数组、一元运算等。
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* 支持通过 TokenType 的名称和特定词素（如 "(", "["）两种方式索引。
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* </p>
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||||
* 前缀解析器注册表（通过 Token 类型名或词素作为索引）。
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* <ul>
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* <li>如数字字面量、标识符、字符串、布尔值、new、分组、数组、一元运算等。</li>
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||||
* <li>支持同时用 TokenType 名称和具体词素（如 "("、"-"）注册。</li>
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||||
* </ul>
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||||
*/
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||||
private static final Map<String, PrefixParselet> prefixes = new HashMap<>();
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||||
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||||
/**
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||||
* 中缀解析器注册表（按运算符词素索引）。
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* <p>
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||||
* 用于存储所有支持的中缀表达式解析器，如二元运算、函数调用、下标、成员访问等。
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||||
* 仅通过词素索引（如 "+", "-", "(", "[" 等）。
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* </p>
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||||
* 中缀解析器注册表（通过运算符词素索引）。
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* <ul>
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* <li>如 + - * / % 及比较、逻辑、函数调用、下标、成员访问等。</li>
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* <li>仅词素索引（如 "+"、"-"、"("、"."）</li>
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||||
* </ul>
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||||
*/
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||||
private static final Map<String, InfixParselet> infixes = new HashMap<>();
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||||
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||||
static {
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||||
// -------- 前缀解析器注册 --------
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// 注册数字字面量解析
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prefixes.put(TokenType.NUMBER_LITERAL.name(), new NumberLiteralParselet());
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||||
// 注册标识符（变量名）解析
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||||
prefixes.put(TokenType.IDENTIFIER.name(), new IdentifierParselet());
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||||
// 注册字符串字面量解析
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||||
prefixes.put(TokenType.STRING_LITERAL.name(), new StringLiteralParselet());
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||||
// 注册布尔字面量解析
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||||
prefixes.put(TokenType.BOOL_LITERAL.name(), new BoolLiteralParselet());
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||||
// ----------------- 前缀解析器注册 -----------------
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||||
// 各种字面量/标识符
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||||
prefixes.put(TokenType.NUMBER_LITERAL.name(), new NumberLiteralParselet());
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||||
prefixes.put(TokenType.IDENTIFIER.name(), new IdentifierParselet());
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||||
prefixes.put(TokenType.STRING_LITERAL.name(), new StringLiteralParselet());
|
||||
prefixes.put(TokenType.BOOL_LITERAL.name(), new BoolLiteralParselet());
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||||
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||||
// 支持括号分组、数组字面量
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||||
prefixes.put(TokenType.LPAREN.name(), new GroupingParselet());
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||||
prefixes.put(TokenType.LBRACKET.name(), new ArrayLiteralParselet());
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||||
// 兼容直接以词素注册（如 '(' '['）
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||||
// 分组与数组字面量（两种索引方式）
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||||
prefixes.put(TokenType.LPAREN.name(), new GroupingParselet());
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||||
prefixes.put(TokenType.LBRACKET.name(), new ArrayLiteralParselet());
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||||
prefixes.put("(", new GroupingParselet());
|
||||
prefixes.put("[", new ArrayLiteralParselet());
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||||
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||||
// 一元前缀运算符（负号、逻辑非）
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||||
// 一元前缀运算符（如负号、逻辑非），同样用两种方式注册
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prefixes.put(TokenType.MINUS.name(), new UnaryOperatorParselet());
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||||
prefixes.put(TokenType.NOT.name(), new UnaryOperatorParselet());
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||||
prefixes.put("-", new UnaryOperatorParselet());
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||||
prefixes.put("!", new UnaryOperatorParselet());
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||||
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||||
// -------- 中缀解析器注册 --------
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||||
// 注册常见二元运算符（加减乘除、取模）
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||||
// 对象创建 new TypeName(args...)
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||||
prefixes.put("new", new NewObjectParselet());
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||||
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||||
// ----------------- 中缀解析器注册 -----------------
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||||
// 常见二元算数运算符
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infixes.put("+", new BinaryOperatorParselet(Precedence.SUM, true));
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infixes.put("-", new BinaryOperatorParselet(Precedence.SUM, true));
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||||
infixes.put("*", new BinaryOperatorParselet(Precedence.PRODUCT, true));
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||||
@ -79,25 +79,25 @@ public class PrattExpressionParser implements ExpressionParser {
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||||
infixes.put("<", new BinaryOperatorParselet(Precedence.COMPARISON, true));
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||||
infixes.put(">=", new BinaryOperatorParselet(Precedence.COMPARISON, true));
|
||||
infixes.put("<=", new BinaryOperatorParselet(Precedence.COMPARISON, true));
|
||||
// 相等性
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||||
// 相等性判断
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infixes.put("==", new BinaryOperatorParselet(Precedence.EQUALITY, true));
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infixes.put("!=", new BinaryOperatorParselet(Precedence.EQUALITY, true));
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||||
// 逻辑与或
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||||
// 逻辑运算
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infixes.put("&&", new BinaryOperatorParselet(Precedence.AND, true));
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||||
infixes.put("||", new BinaryOperatorParselet(Precedence.OR, true));
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||||
// 调用、索引、成员访问
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infixes.put("(", new CallParselet());
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||||
infixes.put("[", new IndexParselet());
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||||
infixes.put(".", new MemberParselet());
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||||
infixes.put("||", new BinaryOperatorParselet(Precedence.OR, true));
|
||||
// 函数调用、数组下标、成员访问
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||||
infixes.put("(", new CallParselet());
|
||||
infixes.put("[", new IndexParselet());
|
||||
infixes.put(".", new MemberParselet());
|
||||
}
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||||
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||||
/**
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||||
* 解析任意表达式的统一入口。
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||||
* 统一表达式解析入口，自动以最低优先级递归解析整个表达式。
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* <p>
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||||
* 该方法将以最低优先级启动表达式递归解析，能够自动适配和处理多层嵌套或复杂组合表达式。
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||||
* 能解析嵌套、复合等所有合法表达式结构。
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* </p>
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||||
*
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||||
* @param ctx 当前解析上下文对象（持有 token 流等信息）
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||||
* @param ctx 当前解析上下文对象（含 token 流等信息）
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||||
* @return 解析得到的表达式 AST 节点对象
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||||
*/
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||||
@Override
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||||
@ -106,50 +106,42 @@ public class PrattExpressionParser implements ExpressionParser {
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}
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||||
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||||
/**
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||||
* 按指定优先级解析表达式（Pratt 算法核心）。
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* Pratt 算法主递归循环：按给定优先级递归解析表达式。
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* <p>
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||||
* 1. 先取当前 token，查找对应的前缀解析器进行初始解析，构建表达式左侧（如字面量、变量等）。
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||||
* 2. 然后循环检测是否有更高优先级的中缀操作符，
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||||
* 若有则递归处理右侧表达式并组合为新的表达式节点。
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||||
* </p>
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||||
* <p>
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||||
* 未找到对应前缀或中缀解析器时会抛出 {@link UnsupportedFeature} 异常。
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||||
* 实现按优先级吸收中缀操作符（如连续算术、链式调用、组合表达式等）。
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||||
* </p>
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||||
*
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||||
* @param ctx 解析上下文
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||||
* @param prec 当前运算符优先级（用于控制递归层级）
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||||
* @return 解析构建好的表达式节点
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||||
* @throws UnsupportedFeature 遇到未注册的解析器时抛出
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||||
* @param prec 当前已绑定优先级
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||||
* @return 已解析的表达式节点
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*/
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||||
ExpressionNode parseExpression(ParserContext ctx, Precedence prec) {
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// 取下一个 token 作为本轮前缀表达式起始
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// 1) 消耗一个 token 作为前缀起点
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||||
Token token = ctx.getTokens().next();
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||||
// 查找前缀解析器（先按类型名，再按词素）
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||||
PrefixParselet prefix = prefixes.get(token.getType().name());
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||||
// 2) 查找前缀解析器（优先按词素，再按 TokenType）
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||||
PrefixParselet prefix = prefixes.get(token.getLexeme());
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||||
if (prefix == null) {
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||||
prefix = prefixes.get(token.getLexeme());
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||||
prefix = prefixes.get(token.getType().name());
|
||||
}
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||||
if (prefix == null) {
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||||
// 未找到前缀解析器则报错
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||||
// 未注册前缀解析器，直接报错
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||||
throw new UnsupportedFeature(
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||||
"没有为该 Token 类型注册前缀解析器: " + token.getType(),
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||||
"没有为该 Token 注册前缀解析器: " + token.getLexeme() + " / " + token.getType(),
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||||
token.getLine(),
|
||||
token.getCol()
|
||||
);
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||||
}
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||||
// 执行前缀解析，获得左侧表达式
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||||
// 3) 前缀解析得到左侧表达式
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||||
ExpressionNode left = prefix.parse(ctx, token);
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||||
// 不断尝试查找优先级更高的中缀运算符，递归处理表达式链
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||||
while (!ctx.getTokens().isAtEnd()
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&& prec.ordinal() < nextPrecedence(ctx)) {
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// 查看下一个 token 词素，查找中缀解析器
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||||
// 4) 主循环：不断吸收更高优先级的中缀操作，直到优先级不再提升
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||||
while (!ctx.getTokens().isAtEnd() && prec.ordinal() < nextPrecedence(ctx)) {
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||||
String lex = ctx.getTokens().peek().getLexeme();
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||||
InfixParselet infix = infixes.get(lex);
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||||
if (infix == null) {
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||||
// 若未注册中缀解析器，则直接抛异常（常见于语法错误）
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||||
// nextPrecedence > prec 时一般已注册中缀解析器
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||||
Token t = ctx.getTokens().peek();
|
||||
throw new UnsupportedFeature(
|
||||
"没有为该运算符注册中缀解析器: '" + lex + "'",
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||||
@ -157,21 +149,21 @@ public class PrattExpressionParser implements ExpressionParser {
|
||||
t.getCol()
|
||||
);
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||||
}
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||||
// 使用中缀解析器处理表达式组合
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||||
// 递归组合更高优先级的中缀表达式
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||||
left = infix.parse(ctx, left);
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}
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||||
// 返回本层递归已解析的表达式节点
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||||
// 5) 返回本层解析完成的表达式节点
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||||
return left;
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||||
}
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||||
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||||
/**
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||||
* 获取下一个 token 词素对应的中缀运算符优先级（Pratt 算法关键）。
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||||
* 获取下一个 token 对应的中缀运算符优先级（Pratt 算法关键）。
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||||
* <p>
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||||
* 用于决定当前是否需要递归处理更高优先级的中缀操作。
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||||
* 若无注册的中缀解析器，则返回 -1。
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||||
* </p>
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||||
*
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||||
* @param ctx 当前解析上下文
|
||||
* @return 下一个中缀运算符的优先级序号；若无注册解析器则返回 -1
|
||||
* @param ctx 解析上下文
|
||||
* @return 下一个运算符优先级序号（无则-1）
|
||||
*/
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||||
private int nextPrecedence(ParserContext ctx) {
|
||||
InfixParselet infix = infixes.get(ctx.getTokens().peek().getLexeme());
|
||||
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