पार्सर निर्माण प्रक्रिया (Parser Generation)

Compiler Design में Parser Generation का अर्थ है — किसी दिए गए grammar से parser को स्वचालित या मैन्युअल रूप से तैयार करना। Parser का कार्य source code के tokens को पढ़कर Syntax Tree बनाना होता है, जो आगे के compiler phases जैसे Semantic Analysis और Code Generation के लिए input प्रदान करता है।

📘 Parser Generation क्या है?

Parser Generation वह प्रक्रिया है जिसमें किसी भाषा के grammar से parsing algorithm और parsing table स्वचालित रूप से तैयार किए जाते हैं। यह कार्य Parser Generators नामक सॉफ्टवेयर टूल्स द्वारा किया जाता है जैसे — YACC, Bison, ANTLR आदि।

Parser Generation के उद्देश्य:

• 🔹 Parsing को स्वचालित बनाना।
• 🔹 Grammar errors को जल्दी detect करना।
• 🔹 Efficient parsing table तैयार करना।
• 🔹 Compiler development की गति बढ़ाना।

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⚙️ Parser Generation की प्रक्रिया:

Parser बनाने की प्रक्रिया तीन प्रमुख चरणों में विभाजित होती है:

1. Grammar का विश्लेषण (Grammar Analysis)
2. Parsing Table Generation
3. Code Generation (Parser Functions)

📗 1️⃣ Grammar Analysis:

पहले दिए गए grammar को पढ़ा जाता है और यह जांच की जाती है कि यह LL(1), LR(0), SLR(1) या LALR(1) प्रकार का है या नहीं। Grammar में ambiguity या left recursion होने पर उसे transform किया जाता है।

📘 2️⃣ Parsing Table Generation:

Parser के लिए दो प्रकार की tables बनाई जाती हैं:

• 🔹 ACTION Table: Shift, Reduce, Accept या Error action बताती है।
• 🔹 GOTO Table: Non-terminal transitions को दर्शाती है।

उदाहरण:

State | id | + | * | ( | ) | $ | E | T | F
--------------------------------------------
  0   | S5 |   |   | S4 |   |   | 1 | 2 | 3
  1   |    | S6|   |    |   | Acc|   |   |

📙 3️⃣ Code Generation:

Parsing Table से Parsing Algorithm तैयार किया जाता है। यह algorithm stack और input buffer का उपयोग करता है। उदाहरण के लिए LR Parser का algorithm:

Initialize stack with $0
Repeat:
  - Read next input symbol a
  - Let s be the current state
  - If ACTION[s,a] = shift t, push a and t
  - If ACTION[s,a] = reduce A → β, pop |β| symbols
  - Push GOTO[t,A]
  - If ACTION[s,a] = accept, parsing successful

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🧠 Parser Generators क्या हैं?

Parser Generators ऐसे टूल हैं जो grammar के आधार पर स्वतः parser को तैयार करते हैं। वे grammar से parsing table और parsing code दोनों उत्पन्न करते हैं।

लोकप्रिय Parser Generators:

• 1️⃣ YACC (Yet Another Compiler Compiler)
• 2️⃣ Bison (GNU Version of YACC)
• 3️⃣ ANTLR (Another Tool for Language Recognition)
• 4️⃣ JavaCC (Java Parser Generator)
• 5️⃣ Pegen (Python Parser Generator)

📘 YACC Parser Generator:

YACC एक classical parser generator है जो C भाषा आधारित LR(1) parser बनाता है। यह Lex (Lexical Analyzer Generator) के साथ मिलकर पूर्ण compiler front-end बनाता है।

YACC Input Structure:

%{
/* C declarations */
%}
%%
grammar rules
%%
C functions

Example:

%token ID NUM
%%
E : E '+' T
  | T ;
T : T '*' F
  | F ;
F : '(' E ')'
  | ID ;
%%
int main() {
  yyparse();
}

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🧩 ANTLR (Modern Parser Generator):

ANTLR (Another Tool for Language Recognition) एक Java आधारित modern parser generator है। यह LL(*) parsing का उपयोग करता है और syntax tree और semantic analysis दोनों को सपोर्ट करता है।

ANTLR Grammar Example:

grammar Expr;
expr: expr ('*'|'/') expr
    | expr ('+'|'-') expr
    | INT
    | '(' expr ')';
INT : [0-9]+;
WS : [ \t\r\n]+ -> skip;

ANTLR स्वचालित रूप से lexer और parser कोड तैयार करता है। यह आधुनिक IDEs जैसे IntelliJ और Visual Studio Code में उपयोग किया जाता है।

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⚙️ Parser Testing और Validation:

Parser Generation के बाद यह जांचना आवश्यक है कि:

• Grammar ambiguous न हो।
• Parsing Table conflict-free हो।
• Error recovery उचित रूप से कार्य कर रहा हो।

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🚀 आधुनिक Parser Generation (2025 में):

• 🔹 AI-powered Grammar Analysis: Grammar ambiguities को स्वतः detect करता है।
• 🔹 Auto-Learning Parsers: Input patterns के अनुसार optimize होते हैं।
• 🔹 Cloud-based Parser Engines: Multi-language compiler support।
• 🔹 Hybrid Parsing Models: LR + Neural Parsing Techniques।

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📙 निष्कर्ष:

Parser Generation Compiler Construction का हृदय है। YACC और ANTLR जैसे टूल्स ने parsing को automate और आसान बना दिया है। 2025 में, AI आधारित parser generation systems ने इस प्रक्रिया को और अधिक तेज़, सुरक्षित और बुद्धिमान बना दिया है।