在Python中实现运算符优先级的一般方法是什么？

Question

假设我想编写一个相当简单的编程语言，我想实现像2 + 3 * 2 = 8这样的运算符

实现这样的事情的一般方法是什么？

Answer 1

我不确定你对多少细节感兴趣，但听起来你正在寻找实现一个解析器。 通常有两个步骤：

词法分析器读取文本并将其转换为标记。 例如，它可能显示为“2 + 3 * 2”并将其转换为INTEGER PLUS INTEGER STAR INTEGER

解析器读入令牌并尝试将它们与规则匹配。 例如，您可能有以下规则：

Expr := Sum | Product | INTEGER;
Sum := Expr PLUS Expr;
Product := Expr STAR Expr;

它读取令牌并尝试应用规则，以便启动规则映射到其读入的令牌。在这种情况下，它可能会：

Expr := Sum
Expr := Expr PLUS Expr
Expr := INTEGER(2) PLUS Expr
Expr := INTEGER(2) PLUS Product
Expr := INTEGER(2) PLUS Expr STAR Expr
Expr := INTEGER(2) PLUS Integer(3) STAR Expr
Expr := INTEGER(2) PLUS Integer(3) STAR Integer(2)

解析器有很多种类型。 在这个例子中，我从左到右阅读，并从初始表达式开始，一直工作直到我用一个标记替换所有内容，所以这将是一个LL解析器 。 在进行此替换时，它可以生成表示数据的抽象语法树 。 这个树可能看起来像这样：

您可以看到Product规则是Sum规则的子规则，因此它最终将首先发生： 2 + (3 * 2) 。 如果表达式的解析方式不同，我们可能最终得到了这棵树：

现在我们正在计算(2 + 3) * 2 。 这一切都归结为解析器生成树的方式

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如果你真的想解析表达式，你可能不想手动编写解析器。 有一些解析器生成器采用类似于我上面使用的配置（称为语法 ），并生成实际的解析器代码。 分析器生成器将允许您指定应优先考虑哪个规则，例如：

Expr := Sum | Product | INTEGER;
Sum := Expr PLUS Expr; [2]
Product := Expr STAR Expr; [1]

我将产品规则标记为优先级1，将Sum标记为优先级2，因此，如果选择，生成的解析器将支持Product。 您还可以设计语法本身，以便内置优先级（这是更常用的方法）。 例如：

Expr := Sum | INTEGER;
Sum := Expr PLUS Product;
Product := Term STAR INTEGER;

这会强制产品处于AST的总和之下。 当然这个语法是非常有限的（例如，它不匹配2 * 3 + 2），但是可以编写一个综合语法，它仍然自动嵌入一个操作顺序

Answer 2

您需要为相当简单的编程语言编写解析器。 如果你想在Python中这样做，首先阅读Ned Batchelder的博客文章Python Parsing Tools 。