Можно ли проанализировать эту кажущуюся двусмысленность в анализаторе LALR(1) (PLY)?

Несмотря на название вашего сообщения, ваша грамматика не двусмысленна. Это просто не LR(1) по той причине, о которой вы упомянули: ввод

A ( B , 

может быть началом Call_expr или Iter_expr. В первом случае B нужно уменьшить до Expr, а затем до Args; во втором случае его нельзя уменьшать, потому что он должен оставаться id, когда правая часть id '(' id ',' id ':' id '/' Expr ')' уменьшается. Решение нельзя принять, просто взглянув на один упреждающий токен (,), поэтому возникает конфликт сдвига и сокращения.

Этот конфликт может быть разрешен не более чем двумя дополнительными упреждающими токенами, поскольку сдвиг является допустимым действием только в том случае, если за , следует точно id, а затем :. Таким образом, получается грамматика LALR(3). К сожалению, Ply не генерирует парсеры LALR(3) (как и yacc/bison), но есть несколько альтернатив.

1. Используйте другой алгоритм парсинга

Поскольку грамматика однозначна, ее можно без проблем (и без каких-либо модификаций) разобрать парсером GLR. Ply также не производит парсеры GLR, но Bison может. Это вряд ли будет вам очень полезно, но я подумал, что должен упомянуть об этом на случай, если вы не привязаны к использованию Python.

2. Используйте грамматику, которая допускает некоторые недопустимые входные данные, и отбрасывайте их с помощью семантического анализа.

Это почти наверняка самое простое решение, и именно его я обычно рекомендую. Если вы измените определение Iter_expr на:

Iter_expr : id '(' id '/' Expr ')'
          | id '(' Args ':' id '/' Expr ')'

тогда он по-прежнему будет распознавать каждый допустимый ввод (поскольку и id, и id , id являются допустимыми экземплярами Args). Это устраняет конфликт сдвиг-уменьшение; по сути, это позволяет синтаксическому анализатору избежать принятия решения до тех пор, пока он не встретит либо ) (что указывает на Call_expr), либо : (указывает на Iter_expr). (С первой альтернативой для Iter_expr проблем нет, так как решение о смещении / вместо сокращения id не требует дополнительного просмотра вперед.)

Конечно, вторая продукция для Iter_expr будет распознавать множество вещей, которые не являются допустимыми выражениями итерации: списки из более чем 2 элементов и списки, включающие выражения более сложные, чем одно id. Однако эти входные данные вообще не являются действительными программами, поэтому их можно просто отклонить в действии для Iter_expr. Точный код для распознавания действительной итерации будет зависеть от того, как вы представляете свой AST, но это не сложно: просто убедитесь, что длина Args равна единице или двум, и что каждый элемент в списке представляет собой просто id.

3. Используйте лексический хак

Один из способов компенсировать отсутствие упреждающей информации состоит в том, чтобы собрать ее в лексере, собирая необходимую упреждающую информацию в буфер и выводить только те лексемы, когда известна их синтаксическая категория. В этом случае лексер может найти последовательность '(' id ',' id ':' и пометить первую id, чтобы ее можно было использовать только в Iter_expr. В этом случае единственное изменение в грамматике:

Iter_expr : id '(' id '/' Expr ')'
          | id '(' id ':' id '/' Expr ')'
          | id '(' iter_id ',' id ':' id '/' Expr ')'

Хотя это будет хорошо работать в этом конкретном случае, это не очень ремонтопригодно. В частности, он зависит от возможности определить простой и недвусмысленный шаблон, который может быть реализован в лексере. Поскольку этот шаблон представляет собой упрощение грамматики, вполне возможно, что какое-то будущее синтаксическое дополнение создаст синтаксис, который также будет соответствовать тому же шаблону. (Не зря это называется лексическим взломом.)

4. Найдите грамматику LALR(1)

Как указано, эта грамматика LALR(3). Но такого понятия, как LALR(3) язык, не существует. Или, точнее, если язык имеет LALR(k) грамматику, то он также имеет LALR(1) грамматику, и эта грамматика может быть произведена механически из LALR(k) грамматики. Более того, имея синтаксический анализ для односимвольной упреждающей грамматики, можно реконструировать дерево синтаксического анализа для исходной грамматики.

Поскольку грамматики, созданные механически, довольно велики, эта процедура не очень привлекательна, и я не знаю реализации алгоритма. Вместо этого чаще всего пытаются переписать только часть грамматики, как вы пытались в исходном вопросе. Это можно сделать, конечно, но конечный результат не является полностью интуитивным.

Однако это не так сложно. Вот, например, немного упрощенная версия вашей грамматики, с удаленными избыточными произведениями единиц и парой исправлений в приоритете операторов (возможно, неправильных, так как я не знаю, к какой семантике вы стремитесь).

Произведения, имена которых заканчиваются на N, не производят ID. Для каждого из них есть соответствующее производство без N, которое добавляет ID. Как только это было сделано, необходимо было переписать Args, чтобы использовать производство ExprN, а также разрешить различные списки аргументов, которые начинаются с одного или двух ID. Производство Chain было сделано только для того, чтобы избежать повторения.

Start   : Call
        | Iter
Expr    : ID
        | ExprN
ExprN   : UnaryN
        | Expr '+' Unary
Unary   : ID
        | UnaryN
UnaryN  : ChainN
        | '^' Chain
Chain   : ID
        | ChainN
ChainN  : PrimaryN
        | Chain '>' CallIter
PrimaryN: LITERAL
        | Call
        | Iter
        | '(' Expr ')'
Call    : ID '(' ')'
        | ID '(' ID ')'
        | ID '(' ID ',' ID ')'
        | ID '(' Args ')'
Iter    : ID '(' ID '/' Expr ')'
        | ID '(' ID ':' ID '/' Expr ')'
        | ID '(' ID ',' ID ':' ID '/' Expr ')'
Args    : ExprN ExprList
        | ID ',' ExprN ExprList
        | ID ',' ID ',' Expr ExprList
ExprList:
        | ExprList ',' Expr

Я не проверял это так сильно, как хотел бы, но я думаю, что это дает правильный язык.