А. Григорьев - О чём не пишут в книгах по Delphi

Аналогичный алгоритм возможен и в предыдущих версиях калькулятора: достаточно добавить в конец строки символ, который в ней заведомо не должен был появляться (например, #1), и проверять в функции Exprили Calculate, что разбор выражения остановился именно на этом символе.

Лексический анализ выражения заключается в чередовании вызовов функций SkipWhiteSpaceи ExtractLexeme. Первая из них пропускает все, что может разделять две лексемы, вторая распознает и помещает в список одну лексему.

Обратите внимание, как в лексическом анализаторе реализован метод Number. Рассмотрим выражение "1е*5". В калькуляторе без лексического анализатора функция Number, дойдя до символа "*" выдавала исключение, т.к. ожидала увидеть здесь знак "+", или число. Но лексический анализатор не должен брать на себя такую ответственность — поиск синтаксических ошибок. Поэтому в данном случае он должен, дойдя до непонятного символа в конструкции, которую он счел за экспоненту, откатиться назад, выделить из строки лексему "1" и продолжить выделение лексем с символа "е". В результате список лексем будет выглядеть так: "1, "е", "*", "5". И уже синтаксический анализатор должен потом разобраться, допустима ли такая последовательность лексем или нет.

Отметим, что для нашей грамматики непринципиально, зафиксирует ли в таком выражении ошибку лексический или синтаксический анализатор. Но в общем случае может существовать грамматика, в которой такое выражение допустимо, поэтому лексический анализатор должен действовать именно так, т.е. выполнять откат, если попытка выделить число зашла на каком-то этапе в тупик (самый простой пример — наличие в языке бинарного оператора, начинающегося с символа "е" — тогда пользователь сможет написать этот оператор после числа без пробела, и чтобы справиться с такой ситуацией, понадобится откат). Функция Numberвызывается из ExtractLexemeтолько в том случае, когда в начале лексемы встречается цифра, а с цифры может начинаться только лексема ltNumber. Таким образом, сам факт вызова функции Numberговорит о том, что в строке гарантированно обнаружена подстрока (состоящая, по крайней мере, из одного символа), которая является числом. Функции синтаксического анализатора очень похожи на аналогичные функции из предыдущих примеров, за исключением того, что работают не со строкой, а со списком лексем. Поэтому мы приведем здесь только одну из них — функцию Term(листинг 4.13).

const

Operator2 = (ltAsterisk, ltSlash, ltDiv, ltMod, ltAnd);

function Term(LexicalAnalyzer: TLexicalAnalyzer): Extended;

var

Operator: TLexemeType;

begin

Result := Factor(LexicalAnalyzer);

while LexicalAnalyzer.Lexeme.LexemeType in Operator2 do

begin

Operator := LexicalAnalyzer.Lexeme.LexemeType;

LexicalAnalyzer.Next;

case Operator of

ltAsterisk: Result := Result * Factor(LexicalAnalyzer);

ltSlash: Result := Result / Factor(LexicalAnalyzer);

ltDiv: Result := Trunc(Result) div Trunc(Factor(LexicalAnalyzer));

ltMod: Result := Trunc(Result) mod Trunc(Factor(LexicalAnalyzer));

ltAnd: Result := Trunc(Result) and Trunc(Factor(LexicalAnalyzer));

end;

end;

end;

Если сравнить этот вариант Termс аналогичной функцией из листинга 42, легко заметить их сходство.

Использование лексического анализатора может повысить скорость многократного вычисления одного выражения при разных значениях входящих в него переменных (например, при построении графика функции, ввезенной пользователем). Действительно, лексический анализ в этом случае достаточно выполнить один раз, а потом пользоваться готовым списком. Можно сделать такие операции еще более эффективными, переложив вычисление числовых констант на лексический анализатор. Для этого в структуру TLexemeнужно добавить поле Numberтипа Extendedи модифицировать метод Numberтаким образом, чтобы он сразу преобразовывал выделенную подстроку в число. Тогда дорогостоящий вызов функции StrToFloatбудет перенесен из многократно повторяющейся функции Baseв однократно выполняемый метод TLexicalAnalyzer.Number. Но самое радикальное средство повышения производительности — переделка синтаксического анализатора таким образом, чтобы он не вычислял выражение самостоятельно, а формировал машинный код для его вычисления. Однако написание компилятора математических выражений выходит за рамки данной книги.