我想开始使用ANTLR,但是花了几个小时在antlr.org网站上回顾了这些示例之后,我仍然无法清楚地理解Java语法的语法。
是否有一些简单的示例,例如使用ANTLR实现的四运算计算器,经过解析器定义,一直到Java源代码?
我想开始使用ANTLR,但是花了几个小时在antlr.org网站上回顾了这些示例之后,我仍然无法清楚地理解Java语法的语法。
是否有一些简单的示例,例如使用ANTLR实现的四运算计算器,经过解析器定义,一直到Java源代码?
Answers:
注意:此答案适用于ANTLR3!如果您正在寻找ANTLR4的示例,那么此问答将演示如何使用ANTLR4创建简单的表达式解析器和评估器。
您首先创建一个语法。下面是一个小语法,可用于评估使用4种基本数学运算符构建的表达式:+,-,*和/。您也可以使用括号对表达式进行分组。
请注意,此语法只是一个非常基本的语法:它不处理一元运算符(负号:-1 + 9)或小数,如.99(无前导数字),仅列举两个缺点。这只是您可以自己进行工作的一个示例。
这是语法文件Exp.g的内容:
grammar Exp;
/* This will be the entry point of our parser. */
eval
: additionExp
;
/* Addition and subtraction have the lowest precedence. */
additionExp
: multiplyExp
( '+' multiplyExp
| '-' multiplyExp
)*
;
/* Multiplication and division have a higher precedence. */
multiplyExp
: atomExp
( '*' atomExp
| '/' atomExp
)*
;
/* An expression atom is the smallest part of an expression: a number. Or
when we encounter parenthesis, we're making a recursive call back to the
rule 'additionExp'. As you can see, an 'atomExp' has the highest precedence. */
atomExp
: Number
| '(' additionExp ')'
;
/* A number: can be an integer value, or a decimal value */
Number
: ('0'..'9')+ ('.' ('0'..'9')+)?
;
/* We're going to ignore all white space characters */
WS
: (' ' | '\t' | '\r'| '\n') {$channel=HIDDEN;}
;
(解析器规则以小写字母开头,而词法分析器规则以大写字母开头)
创建语法后,您需要从中生成一个解析器和词法分析器。下载ANTLR jar,并将其存储在与语法文件相同的目录中。
在shell /命令提示符下执行以下命令:
java -cp antlr-3.2.jar org.antlr.Tool Exp.g
它不会产生任何错误消息,并且现在应该生成文件ExpLexer.java,ExpParser.java和Exp.tokens。
要查看它们是否正常运行,请创建以下测试类:
import org.antlr.runtime.*;
public class ANTLRDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ANTLRStringStream in = new ANTLRStringStream("12*(5-6)");
ExpLexer lexer = new ExpLexer(in);
CommonTokenStream tokens = new CommonTokenStream(lexer);
ExpParser parser = new ExpParser(tokens);
parser.eval();
}
}
并编译:
// *nix/MacOS
javac -cp .:antlr-3.2.jar ANTLRDemo.java
// Windows
javac -cp .;antlr-3.2.jar ANTLRDemo.java
然后运行它:
// *nix/MacOS
java -cp .:antlr-3.2.jar ANTLRDemo
// Windows
java -cp .;antlr-3.2.jar ANTLRDemo
如果一切顺利,则不会在控制台上打印任何内容。这意味着解析器未发现任何错误。当您更改"12*(5-6)"
到"12*(5-6"
,然后重新编译并运行它,应该有打印的情况如下:
line 0:-1 mismatched input '<EOF>' expecting ')'
好的,现在我们想向语法中添加一些Java代码,以便解析器实际执行一些有用的操作。添加代码可以通过将完成{
,并}
与里面的一些普通的Java代码你的语法内。
但首先:语法文件中的所有解析器规则应返回原始双精度值。您可以通过returns [double value]
在每个规则之后添加:
grammar Exp;
eval returns [double value]
: additionExp
;
additionExp returns [double value]
: multiplyExp
( '+' multiplyExp
| '-' multiplyExp
)*
;
// ...
这几乎不需要解释:每个规则都将返回一个双精度值。现在要与double value
代码块内的返回值(不在普通Java代码块内{...}
)进行“交互” ,您需要在$前面添加一个美元符号value
:
grammar Exp;
/* This will be the entry point of our parser. */
eval returns [double value]
: additionExp { /* plain code block! */ System.out.println("value equals: "+$value); }
;
// ...
这是语法,但现在添加了Java代码:
grammar Exp;
eval returns [double value]
: exp=additionExp {$value = $exp.value;}
;
additionExp returns [double value]
: m1=multiplyExp {$value = $m1.value;}
( '+' m2=multiplyExp {$value += $m2.value;}
| '-' m2=multiplyExp {$value -= $m2.value;}
)*
;
multiplyExp returns [double value]
: a1=atomExp {$value = $a1.value;}
( '*' a2=atomExp {$value *= $a2.value;}
| '/' a2=atomExp {$value /= $a2.value;}
)*
;
atomExp returns [double value]
: n=Number {$value = Double.parseDouble($n.text);}
| '(' exp=additionExp ')' {$value = $exp.value;}
;
Number
: ('0'..'9')+ ('.' ('0'..'9')+)?
;
WS
: (' ' | '\t' | '\r'| '\n') {$channel=HIDDEN;}
;
并且由于我们的eval
规则现在返回了double,因此将您的ANTLRDemo.java更改为:
import org.antlr.runtime.*;
public class ANTLRDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ANTLRStringStream in = new ANTLRStringStream("12*(5-6)");
ExpLexer lexer = new ExpLexer(in);
CommonTokenStream tokens = new CommonTokenStream(lexer);
ExpParser parser = new ExpParser(tokens);
System.out.println(parser.eval()); // print the value
}
}
再次(重新)从语法(1)中生成一个新的词法分析器和解析器,编译所有类(2)并运行ANTLRDemo(3):
// *nix/MacOS
java -cp antlr-3.2.jar org.antlr.Tool Exp.g // 1
javac -cp .:antlr-3.2.jar ANTLRDemo.java // 2
java -cp .:antlr-3.2.jar ANTLRDemo // 3
// Windows
java -cp antlr-3.2.jar org.antlr.Tool Exp.g // 1
javac -cp .;antlr-3.2.jar ANTLRDemo.java // 2
java -cp .;antlr-3.2.jar ANTLRDemo // 3
现在您将看到表达式的结果12*(5-6)
打印到控制台上!
再次:这是一个非常简短的解释。我鼓励您浏览ANTLR Wiki,阅读一些教程和/或使用我刚刚发布的内容。
祝好运!
编辑:
这篇文章显示了如何扩展上面的示例,以便Map<String, Double>
可以提供一个在所提供的表达式中包含变量的a。
为了使此代码与当前版本的Antlr(2014年6月)一起使用,我需要进行一些更改。ANTLRStringStream
需要变为ANTLRInputStream
,返回值需要从更改parser.eval()
为parser.eval().value
,并且我需要最后删除该WS
子句,因为诸如$channel
lexer的操作不再允许出现属性值。
eval
是一个解析器规则,返回一个double
。因此,有一种eval()
方法可以调用an的实例ExpParser
,就像我在中演示的那样ANTLRDemo.main(...)
。生成词法分析器/解析器后,只需打开文件ExpParser.java
,您就会看到有一个eval()
返回的方法double
。
Gabriele Tomassetti撰写的ANTLR巨型教程非常有帮助
它具有语法示例,使用不同语言(Java,JavaScript,C#和Python)的访客示例以及许多其他内容。强烈推荐。
编辑:Gabriele Tomassetti在ANTLR上的其他有用文章
在https://github.com/BITPlan/com.bitplan.antlr上,您将找到一个ANTLR Java库,其中包含一些有用的帮助程序类和一些完整的示例。它可以与maven一起使用,并且如果您喜欢eclipse和maven。
https://github.com/BITPlan/com.bitplan.antlr/blob/master/src/main/antlr4/com/bitplan/exp/Exp.g4
是一种简单的表达式语言,可以执行乘法和加法运算。 https://github.com/BITPlan/com.bitplan.antlr/blob/master/src/test/java/com/bitplan/antlr/TestExpParser.java具有相应的单元测试。
https://github.com/BITPlan/com.bitplan.antlr/blob/master/src/main/antlr4/com/bitplan/iri/IRIParser.g4是一个IRI解析器,已分为三个部分:
我个人认为这是最棘手的部分。看到 http://wiki.bitplan.com/index.php/ANTLR_maven_plugin
https://github.com/BITPlan/com.bitplan.antlr/tree/master/src/main/antlr4/com/bitplan/expr
包含另外三个为早期版本中ANTLR4的性能问题创建的示例。同时,此问题已通过https://github.com/BITPlan/com.bitplan.antlr/blob/master/src/test/java/com/bitplan/antlr/TestIssue994.java显示的测试用例解决。