実用的なパーシング - Computerphile
テーブルオブコンテンツ:
- イントロダクション
- パーサーとは何か
- パーサーの実装方法
- パーサーの基本プリミティブ
- パーサーの組み合わせ
- 四則演算のパーサーの例
- パーサーの利点と欠点
- まとめ
- 参考文献
- よくある質問
イントロダクション
パーサー、またはコンビネータパーサーと呼ばれるものについてお話しします。パーサーは文字列を入力とし、その出力として木の形式のデータを生成するプログラムです。この記事では、パーサーとはなにか、パーサーの実装方法、パーサーの基本プリミティブ、パーサーの組み合わせ、四則演算のパーサーの例などを詳しく説明します。
パーサーとは何か
パーサーは、文字列を入力とし、その出力として木の形式のデータを生成するプログラムです。パーサーは文字列の構造を明示的に表現するため、入力文字列の構造を把握することができます。例えば、"2 + 3 4"という文字列は、2つの数値(2、3、4)と2つの演算子("+"、"")からなる構造を持っています。パーサーは、このような入力文字列の構造を認識し、その情報を木の形式で表現します。
パーサーの実装方法
パーサーの実装方法は、特定のプログラミング言語に依存せず一般的なものです。パーサーを実装するための基本的なプリミティブと組み合わせ形式があります。基本プリミティブには、数字や文字などの単一の要素をパースするものがあります。組み合わせ形式には、繰り返しを表現するものや選択を行うものがあります。これらのプリミティブと組み合わせ形式を使用して、複雑なパーサーを構築することができます。
パーサーの基本プリミティブ
パーサーの基本プリミティブには、数字をパースする"digit"、文字をパースする"char"などがあります。これらの基本プリミティブは、文字や数字の単一の要素をパースするために使用されます。これらのプリミティブは、単純な機能を備えており、他のパーサーと組み合わせて複雑なパーサーを作成することができます。
パーサーの組み合わせ
パーサーの組み合わせは、基本プリミティブや他のパーサーを組み合わせて、複雑なパーサーを作成する方法です。例えば、"some"という組み合わせ形式は、与えられたパーサーを1回以上繰り返し適用するものです。また、"or"という組み合わせ形式は、与えられた2つのパーサーのいずれかを選択するものです。これらの組み合わせ形式を使用して、複雑なパーサーを作成することができます。
四則演算のパーサーの例
四則演算のパーサーは、数式や算術式をパースし、計算結果を生成するパーサーです。これは、演算子の優先順位を考慮しながら式を評価する必要があります。パーサーの組み合わせ形式を使用して、四則演算のパーサーを作成することができます。例えば、"2 + 3 * 4"という式をパースする場合、掛け算が先に評価され、次に足し算が行われます。このように、優先順位に応じた演算を行うパーサーを作成することができます。
パーサーの利点と欠点
パーサーの利点は、入力文字列の構造を明示的に表現できることです。また、パーサーを使用することで、文字列の評価や解析を行うことができます。しかし、パーサーを実装するためには、プログラミング言語に依存しない基本プリミティブや組み合わせ形式を理解する必要があります。また、複雑なパーサーを作成するためには、多くのプリミティブと組み合わせ形式を理解し、使用する必要があります。
まとめ
パーサーは、文字列を入力とし、木の形式のデータを生成するプログラムです。パーサーは、文字列の構造を明示的に表現し、評価や解析を行うことができます。パーサーを実装するためには、基本プリミティブや組み合わせ形式を理解し、適切に使用する必要があります。また、パーサーを使用することで、文字列の評価や解析を効率的に行うことができます。
参考文献
よくある質問
質問:パーサーの実装にはどのプログラミング言語が適していますか?
回答:パーサーの実装には、一般的なプログラミング言語を使用することができます。具体的な言語に依存せず、基本的なプリミティブや組み合わせ形式を理解し、適切に使用することが重要です。
質問:パーサーを使用する利点は何ですか?
回答:パーサーを使用することで、文字列の構造を明示的に表現できます。また、文字列の評価や解析を効率的に行うことができます。
質問:パーサーの実装にはどのくらいの時間がかかりますか?
回答:パーサーの実装には、様々な要素によって時間がかかる場合があります。基本的なパーサーの実装は比較的簡単ですが、複雑なパーサーの実装には時間がかかることがあります。
質問:パーサーの組み合わせ形式には何がありますか?
回答:パーサーの組み合わせ形式には、繰り返しを表現する"some"や"many"、選択を行う"choice"、順序を表現する"sequence"などがあります。これらの組み合わせ形式を使用することで、様々なパーサーを作成することができます。
質問:パーサーのデバッグ方法はありますか?
回答:パーサーのデバッグには、入力文字列のログ出力や、パーサーの結果の表示などが有効です。また、断片的なテストケースを使用することで、パーサーの正確性を確認することができます。