将ANTLR解析规则映射到自定义Java AST类以生成代码
我似乎正在苦于AST-> StringTemplate方面的事情,可能是因为我是通过手动编写解析器 - > LLVM。
我在寻找的是一种将解析规则自动匹配到可以表示它的AST类并包含生成目标语言输出的方法的方法。 (在这种情况下可能使用StringTemplate。)
在伪代码中,给出这个例子语法:
numberExpression
: DIGIT+
;
我想要它映射到这个AST类:
class NumberExpressionAST extends BaseAST {
private double value;
public NumberExpressionAST(node) {
this.value = node.value;
}
public String generateCode() {
// However we want to generate the output.
// Maybe use a template, maybe string literals, maybe cure cancer...whatever.
}
}
为了配合他们,也许会有像下面这样的胶水:(或者你可以用Class.forName
东西疯狂)
switch (child.ruleName) {
case 'numberExpression':
return new NumberExpressionAST(child);
break;
}
我一直在浏览网页,并发现在语法中使用->
分析重写规则,但我似乎无法弄清楚如何将所有这些逻辑放在语法之外。 尤其是用于设置和从模板生成目标输出的代码。 我可以多次走树。
我想也许我可以使用选项output=AST
,然后可能提供我自己从CommonTree扩展的AST类? 我承认,我对ANTLR的把握是非常原始的,所以请原谅我的无知。 我遵循的每个教程都展示了如何将所有这些内容与语法结合在一起,这对我来说是完全疯狂且难以维护的。
有人可以指出我实现类似的方式吗?
目标:保持AST / codegen / template逻辑脱离语法。
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我使用了ANTLR的实际源代码(因为他们使用自己),我看到类似的东西,如BlockAST
, RuleAST
等都继承自CommonTree
。 我还没有弄清楚重要的部分......他们如何使用它们..
从四处张望,我注意到你基本上可以输入提示令牌:
identifier
: IDENTIFIER<AnyJavaClassIWantAST>
;
对于解析规则,你不能完全相同......但是如果你创建了一些代表整个分析规则的标记,你可以使用如下的重写规则:
declaration
: type identifier -> SOME_PARSE_RULE<AnyJavaClassIWantAST>
;
所有这些都与我想要的更接近,但理想情况下,我不应该乱扔语法......有什么方法可以将这些地方放在其他地方吗?
你可以添加这个答案...
下面是一个人为的例子,它使用了少数ANTLR4的特性,将语法与输出语言分开,主要是替代标签和生成的监听器。 这个例子语法可以代表几个简单的代码,但是它没有语言引用 - 甚至没有在词法分析器中调用skip()
来留空白。 测试类使用生成的侦听器将输入转换为某个Java输出。
我避免使用任何我在第一次尝试中无法完成的任何事情,所以不要以任何方式认为这是一个详尽的例子。
Simplang.g
grammar Simplang;
compilationUnit : statements EOF;
statements : statement+;
statement : block #BlockStatement
| call #CallStatement
| decl #DeclStatement
;
block : LCUR statements RCUR;
call : methodName LPAR args=arglist? RPAR SEMI;
methodName : ID;
arglist : arg (COMMA arg)*;
arg : expr;
decl : VAR variableName EQ expr SEMI;
variableName : ID;
expr : add_expr;
add_expr : lhs=primary_expr (add_op rhs=primary_expr)*;
add_op : PLUS | MINUS;
primary_expr : string=STRING
| id=ID
| integer=INT
;
VAR: 'var';
ID: ('a'..'z'|'A'..'Z')+;
INT: ('0'..'9')+;
STRING: ''' ~('r'|'n'|''')* ''';
SEMI: ';';
LPAR: '(';
RPAR: ')';
LCUR: '{';
RCUR: '}';
PLUS: '+';
MINUS: '-';
COMMA: ',';
EQ: '=';
WS: (' '|'t'|'f'|'r'|'n') -> skip;
除了词法分析器和解析器外,ANTLR4还生成一个侦听器接口和默认的空实现类。 这是为上面的语法生成的界面。
SimplangListener.java
public interface SimplangListener extends ParseTreeListener {
void enterArglist(SimplangParser.ArglistContext ctx);
void exitArglist(SimplangParser.ArglistContext ctx);
void enterCall(SimplangParser.CallContext ctx);
void exitCall(SimplangParser.CallContext ctx);
void enterCompilationUnit(SimplangParser.CompilationUnitContext ctx);
void exitCompilationUnit(SimplangParser.CompilationUnitContext ctx);
void enterVariableName(SimplangParser.VariableNameContext ctx);
void exitVariableName(SimplangParser.VariableNameContext ctx);
void enterBlock(SimplangParser.BlockContext ctx);
void exitBlock(SimplangParser.BlockContext ctx);
void enterExpr(SimplangParser.ExprContext ctx);
void exitExpr(SimplangParser.ExprContext ctx);
void enterPrimary_expr(SimplangParser.Primary_exprContext ctx);
void exitPrimary_expr(SimplangParser.Primary_exprContext ctx);
void enterAdd_expr(SimplangParser.Add_exprContext ctx);
void exitAdd_expr(SimplangParser.Add_exprContext ctx);
void enterArg(SimplangParser.ArgContext ctx);
void exitArg(SimplangParser.ArgContext ctx);
void enterAdd_op(SimplangParser.Add_opContext ctx);
void exitAdd_op(SimplangParser.Add_opContext ctx);
void enterStatements(SimplangParser.StatementsContext ctx);
void exitStatements(SimplangParser.StatementsContext ctx);
void enterBlockStatement(SimplangParser.BlockStatementContext ctx);
void exitBlockStatement(SimplangParser.BlockStatementContext ctx);
void enterCallStatement(SimplangParser.CallStatementContext ctx);
void exitCallStatement(SimplangParser.CallStatementContext ctx);
void enterMethodName(SimplangParser.MethodNameContext ctx);
void exitMethodName(SimplangParser.MethodNameContext ctx);
void enterDeclStatement(SimplangParser.DeclStatementContext ctx);
void exitDeclStatement(SimplangParser.DeclStatementContext ctx);
void enterDecl(SimplangParser.DeclContext ctx);
void exitDecl(SimplangParser.DeclContext ctx);
}
下面是一个测试类,它覆盖空侦听器中的几个方法并调用解析器。
SimplangTest.java
public class SimplangTest {
public static void main(String[] args) {
ANTLRInputStream input = new ANTLRInputStream(
"var x = 4;nfoo(x, 10);nbar(y + 10 - 1, 'x' + 'y' + 'z');");
SimplangLexer lexer = new SimplangLexer(input);
SimplangParser parser = new SimplangParser(new CommonTokenStream(lexer));
parser.addParseListener(new SimplangBaseListener() {
public void exitArg(SimplangParser.ArgContext ctx) {
System.out.print(", ");
}
public void exitCall(SimplangParser.CallContext call) {
System.out.print("})");
}
public void exitMethodName(SimplangParser.MethodNameContext ctx) {
System.out.printf("call("%s", new Object[]{", ctx.ID()
.getText());
}
public void exitCallStatement(SimplangParser.CallStatementContext ctx) {
System.out.println(";");
}
public void enterDecl(SimplangParser.DeclContext ctx) {
System.out.print("define(");
}
public void exitVariableName(SimplangParser.VariableNameContext ctx) {
System.out.printf(""%s", ", ctx.ID().getText());
}
public void exitDeclStatement(SimplangParser.DeclStatementContext ctx) {
System.out.println(");");
}
public void exitAdd_op(SimplangParser.Add_opContext ctx) {
if (ctx.MINUS() != null) {
System.out.print(" - ");
} else {
System.out.print(" + ");
}
}
public void exitPrimary_expr(SimplangParser.Primary_exprContext ctx) {
if (ctx.string != null) {
String value = ctx.string.getText();
System.out.printf(""%s"",
value.subSequence(1, value.length() - 1));
} else if (ctx.altNum == 2){ //cheating and using the alt# for "INT"
System.out.printf("read("%s")", ctx.id.getText());
} else {
System.out.print(ctx.INT().getText());
}
}
});
parser.compilationUnit();
}
}
以下是测试类中硬编码的测试输入:
var x = 4;
foo(x, 10);
bar(y + 10 - 1, 'x' + 'y' + 'z');
这是产生的输出:
define("x", 4);
call("foo", new Object[]{read("x"), 10, });
call("bar", new Object[]{read("y") + 10 - 1, "x" + "y" + "z", });
这是一个愚蠢的例子,但是它显示了构建自定义AST时可能对您有用的一些功能。
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