add: GrammarBuilder
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6f8fb4c54e
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@ -2,6 +2,10 @@
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public enum NonTerminatorType
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public enum NonTerminatorType
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{
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{
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/// <summary>
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/// 拓广文法
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/// </summary>
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StartNonTerminator,
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ProgramStruct,
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ProgramStruct,
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ProgramHead,
|
ProgramHead,
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ProgramBody,
|
ProgramBody,
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@ -8,6 +8,10 @@ public enum SemanticTokenType
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Delimiter,
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Delimiter,
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Identifier,
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Identifier,
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Character,
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Character,
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/// <summary>
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/// 语法分析中的栈底符号
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/// </summary>
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End
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}
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}
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public enum DelimiterType
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public enum DelimiterType
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8
Canon.Core/GrammarParser/Grammar.cs
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8
Canon.Core/GrammarParser/Grammar.cs
Normal file
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@ -0,0 +1,8 @@
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namespace Canon.Core.GrammarParser;
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public class Grammar
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{
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public required NonTerminator Begin { get; init; }
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public required LrState BeginState { get; init; }
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}
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260
Canon.Core/GrammarParser/GrammarBuilder.cs
Normal file
260
Canon.Core/GrammarParser/GrammarBuilder.cs
Normal file
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@ -0,0 +1,260 @@
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namespace Canon.Core.GrammarParser;
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public class GrammarBuilder
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{
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/// <summary>
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/// 指定文法的生成式
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/// </summary>
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public Dictionary<NonTerminator, List<List<TerminatorBase>>> Generators { get; } = [];
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/// <summary>
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/// 文法的起始符
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/// </summary>
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public required NonTerminator Begin { get; init; }
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/// <summary>
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/// 文法中所有非终结符的First集合
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/// </summary>
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public Dictionary<NonTerminator, HashSet<Terminator>> FirstSet { get; } = [];
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public HashSet<LrState> Automation { get; } = [];
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/// <summary>
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/// 构建文法中所有非终结符的First集合
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/// </summary>
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private void BuildFirstSet()
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{
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bool changed = true;
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while (changed)
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{
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changed = false;
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foreach (KeyValuePair<NonTerminator, List<List<TerminatorBase>>> pair in Generators)
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{
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foreach (List<TerminatorBase> expression in pair.Value)
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{
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// 对于空产生式直接跳过处理是正确的吗?
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TerminatorBase? expressionHead = expression.FirstOrDefault();
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if (expressionHead is null)
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{
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|
continue;
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|
}
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if (expressionHead.IsTerminated)
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|
{
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||||||
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// 产生式的第一个字符是终结符
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|
// 将这个终结符加入该非终结符的First集合
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Terminator terminator = (Terminator)expressionHead;
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if (FirstSet.TryAdd(pair.Key, [terminator]))
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{
|
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|
changed = true;
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||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (FirstSet[pair.Key].Add(terminator))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
changed = true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
NonTerminator nonTerminator = (NonTerminator)expressionHead;
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|
// 产生式的第一个字符是非终结符
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|
// 将该非终结符的结果合并到该
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if (FirstSet.TryGetValue(nonTerminator, out HashSet<Terminator>? value))
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|
{
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|
foreach (Terminator first in value)
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|
{
|
||||||
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if (FirstSet.TryAdd(pair.Key, [first]))
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|
{
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||||||
|
changed = true;
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||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (FirstSet[pair.Key].Add(first))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
changed = true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
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|
}
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/// <summary>
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/// 计算指定语句的First集合
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/// 需要用到非终结符的First集合
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/// </summary>
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/// <param name="expression">需要计算的语句</param>
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/// <returns>指定语句的First集合</returns>
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private HashSet<Terminator> CalculateFirstSetOfExpression(List<TerminatorBase> expression)
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{
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|
HashSet<Terminator> result = [];
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|
TerminatorBase? expressionHead = expression.FirstOrDefault();
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if (expressionHead is null)
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|
{
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||||||
|
return result;
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|
}
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|
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|
if (expressionHead.IsTerminated)
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||||||
|
{
|
||||||
|
// 指定表达式开头是终结符
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|
Terminator terminator = (Terminator)expressionHead;
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|
result.Add(terminator);
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|
}
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|
else
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|
{
|
||||||
|
// 指定表达式开头是非终结符
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|
// 将该非终结符的FirstSet加入进来
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|
NonTerminator nonTerminator = (NonTerminator)expressionHead;
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|
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if (FirstSet.TryGetValue(nonTerminator, out HashSet<Terminator>? firstSet))
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|
{
|
||||||
|
result.UnionWith(firstSet);
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||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return result;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
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/// <summary>
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|
/// 计算指定表达式的项目集规范族闭包
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/// </summary>
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/// <param name="expression">指定的表达式</param>
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|
/// <returns>指定表达式的项目集规范族闭包</returns>
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private HashSet<Expression> CalculateClosure(Expression expression)
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{
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HashSet<Expression> closure = [expression];
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bool changed = true;
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while (changed)
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|
{
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|
changed = false;
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foreach (Expression e in closure)
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|
{
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||||||
|
TerminatorBase next = e.Right[e.Pos];
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||||||
|
|
||||||
|
if (next.IsTerminated)
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||||||
|
{
|
||||||
|
continue;
|
||||||
|
}
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|
|
||||||
|
NonTerminator nonTerminator = (NonTerminator)next;
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|
// 将当前未移进的字符和向前看字符拼接为新的向前看表达式
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|
List<TerminatorBase> ahead = [];
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for (int i = e.Pos + 1; i < e.Right.Count; i++)
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|
{
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||||||
|
ahead.Add(e.Right[i]);
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|
}
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||||||
|
ahead.Add(e.LookAhead);
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|
HashSet<Terminator> lookAheadSet = CalculateFirstSetOfExpression(ahead);
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foreach (List<TerminatorBase> nextExpression in Generators[nonTerminator])
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|
{
|
||||||
|
foreach (Terminator lookAhead in lookAheadSet)
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||||||
|
{
|
||||||
|
Expression newExpression = new()
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||||||
|
{
|
||||||
|
Left = nonTerminator, Right = nextExpression, LookAhead = lookAhead
|
||||||
|
};
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||||||
|
|
||||||
|
if (closure.Add(newExpression))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
changed = true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return closure;
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|
}
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public Grammar Build()
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{
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|
// 开始之前构建FirstSet
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BuildFirstSet();
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Expression begin = new()
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{
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Left = Begin, Right = Generators[Begin].First(), LookAhead = Terminator.EndTerminator
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|
};
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||||||
|
|
||||||
|
LrState beginState = new() { Expressions = CalculateClosure(begin) };
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||||||
|
Automation.Add(beginState);
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bool added = true;
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while (added)
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|
{
|
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|
added = false;
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||||||
|
|
||||||
|
foreach (LrState state in Automation)
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||||||
|
{
|
||||||
|
// 表示使用key进行移进可以生成的新LR(1)句型
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||||||
|
Dictionary<TerminatorBase, List<Expression>> nextExpressions = [];
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||||||
|
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foreach (Expression e in state.Expressions)
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||||||
|
{
|
||||||
|
Expression nextExpression = new()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Left = e.Left, Right = e.Right, LookAhead = e.LookAhead, Pos = e.Pos
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
if (nextExpression.Pos >= nextExpression.Right.Count)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// 移进符号已经到达句型的末尾
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||||||
|
continue;
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
nextExpression.Pos += 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
TerminatorBase next = nextExpression.Right[nextExpression.Pos];
|
||||||
|
if (!nextExpressions.TryAdd(next, [nextExpression]))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
nextExpressions[next].Add(nextExpression);
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||||||
|
}
|
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|
}
|
||||||
|
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|
foreach (KeyValuePair<TerminatorBase,List<Expression>> pair in nextExpressions)
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|
{
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|
// 针对每个构建项目集闭包
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|
HashSet<Expression> closure = [];
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|
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foreach (Expression expression in pair.Value)
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|
{
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||||||
|
closure.UnionWith(CalculateClosure(expression));
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|
}
|
||||||
|
|
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|
LrState newState = new() { Expressions = closure };
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if (Automation.TryGetValue(newState, out LrState? oldState))
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|
{
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|
// 存在这个项目集闭包
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|
state.Transformer.Add(pair.Key, oldState);
|
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|
}
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else
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|
{
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|
// 不存在这个项目集闭包
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||||||
|
Automation.Add(newState);
|
||||||
|
state.Transformer.Add(pair.Key, newState);
|
||||||
|
|
||||||
|
added = true;
|
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|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return new Grammar { Begin = Begin, BeginState = beginState };
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
|
@ -63,6 +63,11 @@ public class Terminator : TerminatorBase, IEquatable<Terminator>
|
||||||
/// </summary>
|
/// </summary>
|
||||||
public static Terminator NumberTerminator => new(SemanticTokenType.Number);
|
public static Terminator NumberTerminator => new(SemanticTokenType.Number);
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||||||
|
|
||||||
|
/// <summary>
|
||||||
|
/// 栈底的终结符
|
||||||
|
/// </summary>
|
||||||
|
public static Terminator EndTerminator => new(KeywordType.End);
|
||||||
|
|
||||||
public override int GetHashCode()
|
public override int GetHashCode()
|
||||||
{
|
{
|
||||||
int hash = _terminatorType.GetHashCode();
|
int hash = _terminatorType.GetHashCode();
|
||||||
|
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