LR(0) Parser GUI — Rust implementation

LR(0) 構文解析器と AST ベースの Rust コードジェネレーターを備えた GUI アプリケーション。

概要

このプロジェクトは デュアルクレート構成 を採用しています。

クレート	名前	役割
ライブラリ	lr0_parser_rs	純粋な構文解析ロジック（GUI・I/O なし）
バイナリ	lr0-parser-gui	egui GUI（ライブラリのラッパー）

機能

• LR(0) 構文解析: 文法規則に基づくパース処理、Shift/Reduce および Reduce/Reduce コンフリクトをハードエラーとして検出
• ステップアニメーション: パース過程をステップごとに再生・早送り可能
• パーステーブル表示: Action/Goto テーブルを 2D グリッドで表示
• AST 生成: 抽象構文木の自動生成・ツリー描画
• コードジェネレーター: AST から実行可能な Rust コードを生成・実行
• 終端記号ロール設定: 各終端記号に演算子・数値などのロールを割り当て

使い方

ビルド・実行

# ビルド
cargo build

# GUI アプリケーションを起動
cargo run

# テストをすべて実行
cargo test

# 特定のテストを実行
cargo test <test_name>

# モジュール単位でテストを実行
cargo test grammar::tests
cargo test runtime::tests

GUI の使い方

Parser ページ

1. Production フィールドに文法規則を入力（デフォルト: 算術文法）
2. Target String にパース対象の文字列を入力
3. Parse ボタンを押してパース実行
4. ステップアニメーションで Parse Trace を確認、パーステーブルと AST を参照

Generator ページ

1. Parser ページで文法と入力文字列を設定した後、Generator タブに切り替える
2. Terminal Symbols セクションで各終端記号にロールを割り当てる
3. Generate Code ボタンで AST → Rust コードを生成
4. Run ボタンで生成コードを rustc でコンパイル・実行

文法記述フォーマット

LHS -> RHS

• LHS: 大文字 ASCII 1 文字（非終端記号）
• RHS: 大文字（非終端記号）と他の文字（終端記号）の列、空白は自動除去
• $ は EOF 終端記号として予約済み（入力末尾に自動付加）
• LR コンフリクトが発生した場合はコンパイルエラーとなる

デフォルト文法

E -> E*B
E -> E+B
E -> B
B -> 0
B -> 1

コンフリクト検証用サンプル

リポジトリルートにサンプルファイルを同梱:

ファイル	内容
reducer	算術文法（LR(0) 適合、テストで使用）
paren_reducer	非 LR(0) 文法（EE->E による S/R コンフリクトを意図的に含む）

終端記号ロール一覧

Generator ページで各終端記号に設定可能なロール:

ロール	対象文字（デフォルト）
Add	+
Sub	-
Mul	*
Div	/
Mod	%
LParen	( < [ {
RParen	) > ] }
Num	0〜9
Token	その他

アーキテクチャ

ライブラリパイプライン

grammar::parse_grammar_text(text)  →  Grammar
lr::compile(&grammar)              →  CompiledParser
runtime::run(&machine, &symbols)   →  ParserResult { ast: AstNode }
runtime::build_trace(...)          →  Vec<ParseStep>   (アニメーション用ステップ列)

モジュール構成

src/
├── lib.rs                 # ライブラリルート（pub re-export）
├── grammar.rs             # テキスト → Grammar（生成規則・終端/非終端記号）
├── lr.rs                  # Grammar → CompiledParser（LR(0) 項集合・Action/Goto テーブル）
├── runtime.rs             # CompiledParser + 入力 → ParserResult、build_trace
├── ast.rs                 # AstNode: Terminal(char) | NonTerminal(char, Vec<AstNode>)
├── validation.rs          # 入力バリデーション
├── main.rs                # ウィンドウセットアップ（初期サイズ 1200×800、最小 800×600）
├── app.rs                 # ParserApp 状態構造体 + eframe App 実装
│                          #   Page enum (Parser | Generator)
│                          #   ParseArtifacts, TraceCursorView, SmHighlightView
│                          #   build_parse_table(), build_animation_trace()
├── generator_engine.rs    # GeneratorEngine: AST → Rust ソース生成
│                          #   run_generated_code(): temp ファイルに書き出して rustc 実行
└── pages/
    ├── mod.rs             # ページモジュール宣言
    ├── parser.rs          # Parser タブ UI（入力パネル・アニメーション・AST・パーステーブル）
    ├── generator.rs       # Generator タブ UI（ロールセレクター・コードプレビューカード）
    └── tree.rs            # 共有ツリーレンダラー（LayoutNode, layout_ast, draw_tree）
                           #   pub(super): pages モジュール内のみ参照可能

設計方針

• LR コンフリクトはエラー: lr::compile はコンフリクト発生時に Err(ParserError::ConflictReducer) を返す。UI では UiError::Compile として表示。
• Functional core / imperative shell: ライブラリモジュール（grammar, lr, runtime）は純粋関数。副作用（ファイル I/O・プロセス起動）は generator_engine::run_generated_code に限定。
• アルゴリズムスタブ: ParserKind::Slr / Lalr / Lr1 は拡張ポイントとして存在。選択すると "not yet implemented" を表示。
• 共有ツリーレンダラー: pages/tree.rs は parser.rs と generator.rs の両方から利用。

依存関係

[target.'cfg(not(target_arch = "wasm32"))'.dependencies]
eframe = "0.32.3"
egui  = "0.32.3"

• Rust edition 2024
• rustc が PATH に存在する場合、Generator の Run 機能が利用可能

インストールと実行

# リポジトリをクローン
git clone https://github.com/raiga0310/LR_parser.git
cd LR_parser

# ビルド
cargo build

# GUI を起動
cargo run