LR で JSON パーサーを作る / Coding LR JSON Parser

大阪Ruby会議04でのスポンサーLTです。
番組内で作成したパーサーはこちら → https://gist.github.com/junk0612/c6bc79776724ab8de1857b5d1fc1b360

1. LR で JSON パーサーを作る 小林 純一 (@junk0612) 株式会社永和システムマネジメント アジャイル事業部 大阪 Ruby 会議 04 中之島フェスティバルタワー・ウエスト 2024/08/24 (土) Sponsor LT
2. 小林 純一 • X / GitHub: @junk0612 • 永和システムマネジメント ◦ Rails エンジニア ◦ 構文解析器研究部員 • Lrama のコミッター • 趣味 ◦ パーサー ◦ 音楽ゲーム ◦ ボードゲーム ◦ 俳句
3. パーサー 3分クッキング
4. ジェーソンの 手作りエルアールパーサー
5. こんなこと思いました？ • LRパーサーってなんだか難しそう…… • パーサージェネレーター使わないの？ • 手書きパーサー？ 再帰下降で十分でしょ……
6. でも大丈夫！ • LRパーサーってなんだか難しそう…… → 基本を押さえればカンタン、便利！ • パーサージェネレーター使わないの？ → 手書きなら、細かなチューニングも自由自在！ • 手書きパーサー？ 再帰下降で十分でしょ…… → LR の強力な解析能力を使わないのはもったいない！
7. 提 供 情報化技術を通じて社会と共生する
10. 材料 • JSON の BNF • https://www.json.org/json-ja.html
11. 👈
12. 👉
13. 下ごしらえ： LR パーサーの雛形を作る
15. 👈 スタック 👉 オートマトン
16. LR パーサーの雛形を作る class JSONParser class State def initialize(actions, gotos) @actions = actions @gotos = gotos end end def initialize @states = [] @stack = [0] # 最初は状態0からスタート end end
17. LR パーサーの雛形を作る class JSONParser ...(snip)... private def lex(string) s = StringScanner.new(string) input = [] until s.eos? if s.match?(/true|false|null/) input << s.matched else input << s.getch end end input << :eof input end end
18. LR パーサーの雛形を作る class JSONParser ...(snip)... def parse(string) lex(string).each do |c| action = @states[@stack.last].actions(c) unless action.nil? send(*action) redo if action[0] == :reduce else error end end end ...(snip)... end
19. LR パーサーの雛形を作る class JSONParser ...(snip)... def shift(to_state) @stack.push to_state end def reduce(pop_count, goto_sym) @stack.pop pop_count @stack.push @states[@stack.last].gotos[goto_sym] end def accept puts 'accept!' end def error puts 'error!' raise end end
20. 手順1： 各状態を計算する
21. 各状態を計算する 1. カーネル項を見つける 2. 非カーネル項を計算する 3. 遷移先状態の カーネル項を計算する
22. 各状態を計算する 1. カーネル項を見つける 2. 非カーネル項を計算する 3. 遷移先状態の カーネル項を計算する 状態0 • start: . json, EOF
23. 各状態を計算する 状態0 • start: . json, EOF • json: . element, EOF • element: . ws value ws, EOF • ws: ., true/false/null/{/[/"/0/ONENINE/- • ws: . ' ' ws, true/false/null/{/[/"/0/ONENINE/- • ws: . '\n' ws, true/false/null/{/[/"/0/ONENINE/- • ws: . '\r' ws, true/false/null/{/[/"/0/ONENINE/- • ws: . '\t' ws, true/false/null/{/[/"/0/ONENINE/- 1. カーネル項を見つける 2. 非カーネル項を計算する 3. 遷移先状態の カーネル項を計算する
24. 各状態を計算する 1. カーネル項を見つける 2. 非カーネル項を計算する 3. 遷移先状態の カーネル項を計算する 状態0 • start: . json, EOF • json: . element, EOF • element: . ws value ws, EOF 状態1 • start: json ., EOF 状態2 • json: element ., EOF 状態3 • element: ws . value ws, EOF
25. 各状態を計算する 1. カーネル項を見つける 2. 非カーネル項を計算する 3. 遷移先状態の カーネル項を計算する 状態0 • ws: . ' ' ws, true/false/null/{/[/"/0/ONENINE/- • ws: . '\n' ws, true/false/null/{/[/"/0/ONENINE/- • ws: . '\r' ws, true/false/null/{/[/"/0/ONENINE/- • ws: . '\t' ws, true/false/null/{/[/"/0/ONENINE/- 状態4 • ws: ' ' . ws, true/false/null/{/[/"/0/ONENINE/- 状態5 • ws: '\n' . ws, true/false/null/{/[/"/0/ONENINE/- 状態6 • ws: '\r' . ws, true/false/null/{/[/"/0/ONENINE/- 状態7 • ws: '\t' . ws, true/false/null/{/[/"/0/ONENINE/-
26. 手順2: 状態を実装する
27. 状態を実装する 各項のドットの次の記号を見る • 終端記号なら shift ◦ 遷移先の状態番号 • 非終端記号なら goto ◦ 遷移先の状態番号 • 文法の終わりなら reduce ◦ 文法の記号数 ◦ 左辺の記号
28. 状態を実装する 各項のドットの次の記号を見る • 終端記号なら shift ◦ 遷移先の状態番号 • 非終端記号なら goto ◦ 遷移先の状態番号 • 文法の終わりなら reduce ◦ 文法の記号数 ◦ 左辺の記号 状態0 • ws: . ' ' ws, true/false/null/{/[/"/0/ONENINE/- • ws: . '\n' ws, true/false/null/{/[/"/0/ONENINE/- • ws: . '\r' ws, true/false/null/{/[/"/0/ONENINE/- • ws: . '\t' ws, true/false/null/{/[/"/0/ONENINE/- State.new( { ' ' => [:shift, 4], '\n' => [:shift, 5], '\r' => [:shift, 6], '\t' => [:shift, 7], }, { } ),
29. 状態を実装する 各項のドットの次の記号を見る • 終端記号なら shift ◦ 遷移先の状態番号 • 非終端記号なら goto ◦ 遷移先の状態番号 • 文法の終わりなら reduce ◦ 文法の記号数 ◦ 左辺の記号 状態0 • start: . json, EOF • json: . element, EOF • element: . ws value ws, EOF State.new( { ' ' => [:shift, 4], '\n' => [:shift, 5], '\r' => [:shift, 6], '\t' => [:shift, 7], }, { json: 1, element: 2, ws: 3, } ),
30. 状態を実装する 各項のドットの次の記号を見る • 終端記号なら shift ◦ 遷移先の状態番号 • 非終端記号なら goto ◦ 遷移先の状態番号 • 文法の終わりなら reduce ◦ 文法の記号数 ◦ 左辺の記号 状態0 • ws: ., true/false/null/{/[/"/0/ONENINE/- State.new( { ' ' => [:shift, 4], '\n' => [:shift, 5], '\r' => [:shift, 6], '\t' => [:shift, 7], 'true' => [reduce, 0, :ws], 'false' => [reduce, 0, :ws], 'null' => [reduce, 0, :ws], '{' => [reduce, 0, :ws], '[' => [reduce, 0, :ws], ...(snip)... }, { json: 1, element: 2, ws: 3, } ),
31. 完成品がこちら https://gist.github.com/junk0612/c6bc79776724ab8de1857b5d1fc1b360
32. 完成品がこちら https://gist.github.com/junk0612/c6bc79776724ab8de1857b5d1fc1b360 • 状態数： ２４６ • ソースコード行数: 3543
33. ジェーソンの 手作りエルアールパーサー ～構文木生成を添えて～ 次 回
34. 提 供 情報化技術を通じて社会と共生する