ParserGeneratoren

ParserGeneratoren sind Softwarewerkzeuge, die aus einer formalen Grammatik einen Parser erzeugen. Sie unterstützen Entwickler bei der Implementierung von Programmiersprachen, Datenformaten und Konfigurationssprachen, indem sie handgeschriebene Parser ersetzen oder ergänzen. Der Prozess beginnt mit der Eingabe einer Grammatik in einer speziellen Notation (häufig BNF oder EBNF) zusammen mit Definitionen für Tokens. Der Parsergenerator analysiert die Grammatik, löst Konflikte und erzeugt Quellcode für einen Parser in der Zielsprache (C, Java, Python etc.). Oft liefert das Tool außerdem einen passenden Scanner oder arbeitet ihn mit einem externen Lexer zusammen.

Es gibt verschiedene Parser-Strategien. LR- und LALR-basierte Generatoren erzeugen typischerweise bottom-up-Parser, die mit komplexeren Grammatiken umgehen können, während LL-basierte Generatoren top-down arbeiten und oft einfacher zu handhaben sind. Es gibt auch Parsergeneratoren, die auf Parsing Expression Grammars (PEG) basieren, welche deterministische, rekursiv-absteigende Parser ohne Parse-Tables erzeugen. Viele Werkzeuge unterstützen zusätzlich semantische Aktionen zum Aufbau eines abstrakten Syntaxbaums oder direkt zur Codegenerierung.

Bekannte Beispiele sind Yacc und Bison (für C/C++), ANTLR (für Java, C#, Python und mehr), JavaCC, Lemon und PEG.js. Parsergeneratoren finden Anwendung in Compilern, Frontends von Interpretern, Datenformat-Decodern und Domain-specific Languages. Nachteile umfassen Einschränkungen durch Konflikte in der Grammatik, potenziell größeren Generierungscode, Debugging-Herausforderungen beim Grammatikdesign sowie manchmal eingeschränkte Kontrolle über feingranulare Parserverhalten.

Insgesamt beschleunigen Parsergeneratoren die Entwicklung sicherer, korrekter Parser und erleichtern Wartung und Erweiterung von Sprachen und Datenformaten.