在 C# 中使用已知模式解析 Lisp S 表达式

我正在使用一项以类似 Lisp 的 S 表达式字符串形式提供数据的服务。这些数据到达的速度又快又厚，我想尽快地处理它，最好是直接在字节流上（它只是单字节字符）而不进行任何回溯。这些字符串可能非常长，我不希望 GC 为整个消息分配字符串而造成麻烦。

我当前的实现使用 CoCo/R 和语法，但它有一些问题。由于回溯，它将整个流分配给一个字符串。对于我的代码的用户来说，如果必须的话进行更改也有点麻烦。我宁愿有一个纯 C# 解决方案。 CoCo/R 也不允许重用解析器/扫描器对象，因此我必须为每条消息重新创建它们。

从概念上讲，数据流可以被视为一系列 S 表达式：

(item 1 apple)(item 2 banana)(item 3 chainsaw)

解析这个序列将创建三个对象。每个对象的类型可以由列表中的第一个值确定，在上面的例子中为“item”。传入流的模式/语法是众所周知的。

在开始编码之前，我想知道是否已经有库可以做到这一点。我确信我不是第一个遇到这个问题的人。

EDIT

这是我想要的更多细节，因为我认为最初的问题可能有点模糊。

给定一些 SExpressions，例如：

(Hear 12.3 HelloWorld)
(HJ LAJ1 -0.42)
(FRP lf (pos 2.3 1.7 0.4))

我想要一个与此等效的对象列表：

{
    new HearPerceptorState(12.3, "HelloWorld"),
    new HingeJointState("LAJ1", -0.42),
    new ForceResistancePerceptorState("lf", new Polar(2.3, 1.7, 0.4))
}

我正在处理的实际数据集是RoboCup 3D 模拟足球联赛中机器人模型的感知器列表。我可能还需要反序列化另一组结构更复杂的相关数据.

在我看来，解析生成器对于解析仅由列表、数字和符号组成的简单 S 表达式来说是不必要的。手写的递归下降解析器可能更简单，而且至少同样快。一般模式如下所示（在 java 中，c# 应该非常相似）：

Object readDatum(PushbackReader in) {
    int ch = in.read();
    return readDatum(in, ch);
}
Object readDatum(PushbackReader in, int ch) {
    if (ch == '(')) {
        return readList(in, ch);
    } else if (isNumber(ch)) {
        return readNumber(in, ch);
    } else if (isSymbolStart(ch)) {
        return readSymbol(in, ch);
    } else {
        error(ch);
    }
}
List readList(PushbackReader in, int lookAhead) {
    if (ch != '(') {
        error(ch);
    }
    List result = new List();
    while (true) {
        int ch = in.read();
        if (ch == ')') {
            break;
        } else if (isWhiteSpace(ch)) {
            skipWhiteSpace(in);
        } else {
            result.append(readDatum(in, ch);
        }
    }
    return result;
}
String readSymbol(PushbackReader in, int ch) {
    StringBuilder result = new StringBuilder();
    result.append((char)ch);
    while (true) {
       int ch2 = in.read();
       if (isSymbol(ch2)) {
           result.append((char)ch2);
       } else if (isWhiteSpace(ch2) || ch2 == ')') {
           in.unread(ch2);
           break;
       } else if (ch2 == -1) {
           break;
       } else {
           error(ch2);
       }
    }
    return result.toString();
}