# Thema

Wir möchten inkrementelle Parser sowohl in ihrer algebraischen Struktur als auch
in einer Implementierung in Haskell als edit-lenses (alá @hofmann2012edit)
auffassen.

Unter einem inkrementellen Parser verstehen wir (analog zu
@ghezzi1979incremental) ein Programm, das, nach einem initialen Parsevorgang,
gegeben eine Spezifikation einer Änderung der textuellen Eingabe schneller ein
neues Ergebnis erzeugt als es ohne zusätzlichen Kontext möglich wäre
(gewöhnlicherweise in logarithmischer Zeit in der Länge der Eingabe).
Für die Darstellung als edit-lens erweitern wir diese Definition und fordern,
dass statt einem neuen Ergebnis eine Spezifikation einer Änderung am Ergebnis
erzeugt werden soll (das Anwenden dieser Änderung auf ein altes Ergebnis sollte
die Laufzeit nicht verschlechtern).

Unsere Implementierung soll inkrementelle Parser für reguläre- und
$LL(1)$-Sprachen sowie für Fragmente von Java und XML bereitstellen.

# Bekannte Ergebnisse

Parser für kontextfreie Grammatiken
  ~ @wagner1998efficient haben einen inkrementellen $LL(1)$-Parser mit dem
    gewünschten Laufzeitverhalten vorgestellt.
    
    Für allgemeine kontextfreie Grammatiken haben @wagner1997incremental eine
    Herangehensweise entwicklet, die Mehrdeutigkeiten direkt im Ergebnis
    kodiert.
    Hierbei wird das gewünschte Laufzeitverhalten in den meisten
    Anwendungsfällen (z.B. C und C++) erreicht (das worst-case Verhalten ist
    natürlich exponentiell).
    
    Wir betrachten auch Beispiele die zwar nicht $LL(1)$ sind jedoch trotzdem
    eindeutig geparst werden können (z.B. valides XML) und planen nicht
    nondeterminismus im Parse-Vorgang zu erlauben.
    Durch die Darstellung unserer Parser planen wir Änderungen in der Eingabe in
    Änderungen in der Ausgabe zu übersetzen, statt, wie in den referenzierten
    Arbeiten, in eine bereits neu konstruierte Ausgabe.
    Zudem planen wir unsere Beispiele möglichst deklarativ (in idiomatischem
    Haskell) statt imperativ (die referenzierten Arbeiten verwenden C++) zu
    formulieren.
    
Inkrementelle statische Analyse
  ~ @maddox1997incremental beschreibt eine deklarative Sprache für kontextfreie
    Grammatiken (angelehnt an Attributgrammatiken) und ein System um aus jener
    sowohl einen inkrementellen Parser als auch ein inkrementelles Programm zur
    semantischen Analyse auf dem Ergebnis des Parsers abzuleiten.
    
Applikative parser mit lazy evaluation
  ~ @bernardy2009lazy beschreibt eine Implementierung applikativer Parser (alá
    @swierstra2001combinator) die noch während dem parse-Vorgang Resultate
    produziert (der Parser ist _online_) und über einen Mechanismus verfügt
    partielle Resultate für den Lauf des Parsers auf einem Präfix der Eingabe zu
    memoisieren.
    Unter der Verwendung von lazy evaluation lassen sich damit unsere Anforderungen
    an inkrementelle Parser realisieren.

    Abgrenzen lassen sich die von uns verfolgten Ziele von den Ergebnissen aus
    [-@bernardy2009lazy] vor allem durch die Darstellung als edit-lenses und
    dass wir Parser für eine weitere Auswahl von Grammatiken konkret
    implementieren möchten.
    
# Verwandte Themen

Parser als Linsen
  ~ @zaytsev2014parsing stellen eine Taxonomie von Darstellungen (als String,
    Liste von Tokens (wmgl. getypt), Parse-Baum (wmgl. mit Vieldeutigkeiten), …)
    vor und charakterisieren Prozesse die zwischen Darstellungen konvertieren
    (insbesondere Parser als funktionale Linsen).

    @hofmann2012edit erweitern das gewöhnliche Bild von funktionalen Linsen um
    solche, die direkt auf Differenzen von Strukturen agieren.

    Die beiden Ergebnisse lassen sich insofern kombinieren, dass inkrementelle
    Parser als edit lenses aufgefasst werden, was mitunter Ziel der Arbeit sein
    soll (@zaytsev2014parsing schlagen diese Anwendung in ihrer Arbeit vor).

Edit languages
  ~ @hofmann2013edit spezifizieren eine Sprache zur Beschreibung von
    edit-Operationen auf _information-trees_.
    
    Es ist naheliegend geparste XML-Dokumente als information-tree aufzufassen
    und Veränderungen in der serialisierten Darstellung des Dokuments vermöge
    unserer XML-Parser edit-lens auf edit-Operationen aus [-@hofmann2013edit]
    abzubilden.
    
Bidirectional tree- & string transformations
  ~ @foster2007combinators spezifizieren eine Sprache für bidirektionale
    Baum-Transformationen als funktionale Linsen und deren Kompositionen.
    
    Sollte sich im Laufe der Implementierung herausstellen, dass eine
    Repräsentierung der edit-Operationen auf XML als Linsen zusätzliche
    Uniformität hervorbringt, so ist es zweckmäßig von der Beschreibung alá
    @hofmann2013edit auf bidirektionale Baum-Transformationen umzusteigen.
    
    Es ist abzusehen, dass, falls eine Beschreibung der edit-Operationen auf
    Bäume nützlich ist, sie es auch auf Strings sein wird. In diesem Fall bieten
    sich die Methoden von @bohannon2008boomerang an.
    
Symmetrische Linsen
  ~ Unparsing (pretty-printing) soll nicht im Umfang der Arbeit sein.
  
Polish Parsers & Parser-Kombinatoren
  ~ Es ist nicht auszuschließen, dass wir unsere Beispiel-Parser vermöge einer
    eigenen Implementierung von Parser-Kombinatoren (alá
    @swierstra2001combinator) konstruieren.

    Falls sich eine Implementierung von Parser-Kombinatoren anbietet gibt es
    keinen offensichtlichen Grund warum sich die Konstruktion aus
    [-@hughes2003polish] nicht anwenden lassen sollte.