私は学校のプロジェクトのために簡単なプログラミング言語を作成しています。ANTLR 4を使用して、文法からレクサーとパーサーを生成しています。これまで、プログラミング言語の実際の機能を適用するためにANTLRリスナーパターンを使用してきました。
ここでif/elseステートメントを実装したいのですが、リスナーを使用するときにANTLRが解析ツリーをトラバースする順序を決定するため、リスナーパターンを使用するときにこれらを実際に実装できるかどうかはわかりません。また、if/の実装を想像します。 elseステートメントでは、ステートメント内のどの条件が満たされているかに応じて、解析ツリーをジャンプする必要があります。
ANTLRを使用してif/elseステートメントを実装できるかどうか、またはビジターパターンを自分で実装する必要があるかどうかを誰かに教えてもらえますか？また、誰かがステートメントの実装の非常に簡単な例を与えることができますか？
デフォルトでは、ANTLR4はリスナーを生成します。ただしorg.antlr.v4.Tool、コマンドラインパラメータを指定する-visitorと、ANTLRはビジタークラスを生成します。これらはリスナーのように機能しますが、どの（サブ）ツリーを歩く/訪問するかをより細かく制御できます。これは、特定の（サブ）ツリーを除外する場合に特に便利です（あなたの場合のように、else / ifブロックなど）。これはリスナーを使用して実行できますが、訪問者を使用して実行する方がはるかにクリーンです。リスナーを使用して、（サブ）ツリーを評価する必要があるかどうかを追跡するグローバル変数を導入する必要があります。
たまたま、私は小さなANTLR4チュートリアルに取り組んでいます。まだ完了していませんが、これらのビジタークラスとifステートメント構造の使用法を示す小さな実用的な例を投稿します。
if基本的な式、 -、while-、および-ステートメントをサポートする簡単な文法は次のlogとおりです。
grammar Mu;
parse
: block EOF
;
block
: stat*
;
stat
: assignment
| if_stat
| while_stat
| log
| OTHER {System.err.println("unknown char: " + $OTHER.text);}
;
assignment
: ID ASSIGN expr SCOL
;
if_stat
: IF condition_block (ELSE IF condition_block)* (ELSE stat_block)?
;
condition_block
: expr stat_block
;
stat_block
: OBRACE block CBRACE
| stat
;
while_stat
: WHILE expr stat_block
;
log
: LOG expr SCOL
;
expr
: expr POW<assoc=right> expr #powExpr
| MINUS expr #unaryMinusExpr
| NOT expr #notExpr
| expr op=(MULT | DIV | MOD) expr #multiplicationExpr
| expr op=(PLUS | MINUS) expr #additiveExpr
| expr op=(LTEQ | GTEQ | LT | GT) expr #relationalExpr
| expr op=(EQ | NEQ) expr #equalityExpr
| expr AND expr #andExpr
| expr OR expr #orExpr
| atom #atomExpr
;
atom
: OPAR expr CPAR #parExpr
| (INT | FLOAT) #numberAtom
| (TRUE | FALSE) #booleanAtom
| ID #idAtom
| STRING #stringAtom
| NIL #nilAtom
;
OR : '||';
AND : '&&';
EQ : '==';
NEQ : '!=';
GT : '>';
LT : '<';
GTEQ : '>=';
LTEQ : '<=';
PLUS : '+';
MINUS : '-';
MULT : '*';
DIV : '/';
MOD : '%';
POW : '^';
NOT : '!';
SCOL : ';';
ASSIGN : '=';
OPAR : '(';
CPAR : ')';
OBRACE : '{';
CBRACE : '}';
TRUE : 'true';
FALSE : 'false';
NIL : 'nil';
IF : 'if';
ELSE : 'else';
WHILE : 'while';
LOG : 'log';
ID
: [a-zA-Z_] [a-zA-Z_0-9]*
;
INT
: [0-9]+
;
FLOAT
: [0-9]+ '.' [0-9]*
| '.' [0-9]+
;
STRING
: '"' (~["\r\n] | '""')* '"'
;
COMMENT
: '#' ~[\r\n]* -> skip
;
SPACE
: [ \t\r\n] -> skip
;
OTHER
: .
;
ここで、次のように入力を解析および評価するとします。
a = true;
b = false;
if a && b {
log "1 :: a=" + a +", b=" + b;
}
else if a || b {
log "2 :: a=" + a +", b=" + b;
}
else {
log "3 :: a=" + a +", b=" + b;
}
log "Done!";
パーサークラスとビジタークラスを生成することから始めます。
java -cp antlr-4.0-complete.jar org.antlr.v4.Tool Mu.g4 -visitor
上記のコマンドは、とりわけファイルを生成しますMuBaseVisitor<T>。これは、独自のロジックなしで拡張するクラスです。
public class EvalVisitor extends MuBaseVisitor<Value> {
// ...
}
ここで、はValue私たちの言語のタイプ（、、）のラッパーにすぎませStringん。BooleanDouble
public class Value {
public static Value VOID = new Value(new Object());
final Object value;
public Value(Object value) {
this.value = value;
}
public Boolean asBoolean() {
return (Boolean)value;
}
public Double asDouble() {
return (Double)value;
}
public String asString() {
return String.valueOf(value);
}
public boolean isDouble() {
return value instanceof Double;
}
@Override
public int hashCode() {
if(value == null) {
return 0;
}
return this.value.hashCode();
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if(value == o) {
return true;
}
if(value == null || o == null || o.getClass() != this.getClass()) {
return false;
}
Value that = (Value)o;
return this.value.equals(that.value);
}
@Override
public String toString() {
return String.valueOf(value);
}
}
クラスをテストするには、次のMainクラスを使用します。
import org.antlr.v4.runtime.ANTLRFileStream;
import org.antlr.v4.runtime.CommonTokenStream;
import org.antlr.v4.runtime.tree.ParseTree;
public class Main {
public static void main(String[] args) throws Exception {
MuLexer lexer = new MuLexer(new ANTLRFileStream("test.mu"));
MuParser parser = new MuParser(new CommonTokenStream(lexer));
ParseTree tree = parser.parse();
EvalVisitor visitor = new EvalVisitor();
visitor.visit(tree);
}
}
ソースファイルをコンパイルして実行します。
javac -cp antlr-4.0-complete.jar *.java
java -cp .:antlr-4.0-complete.jar Main
（Windowsの場合、最後のコマンドは次のようになりますjava -cp .;antlr-4.0-complete.jar Main:)
実行後Main、何も起こりません（もちろん？）。EvalVisitorこれは、クラスにルールを実装しなかったためです。ファイルを適切に評価できるようにするtest.muには、次のルールの適切な実装を提供する必要があります。
if_statandExprorExprplusExprassignmentidAtombooleanAtomstringAtomlog＃4。ビジターII＆テストII
これらのルールの実装は次のとおりです。
import org.antlr.v4.runtime.misc.NotNull;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
public class EvalVisitor extends MuBaseVisitor<Value> {
// used to compare floating point numbers
public static final double SMALL_VALUE = 0.00000000001;
// store variables (there's only one global scope!)
private Map<String, Value> memory = new HashMap<String, Value>();
// assignment/id overrides
@Override
public Value visitAssignment(MuParser.AssignmentContext ctx) {
String id = ctx.ID().getText();
Value value = this.visit(ctx.expr());
return memory.put(id, value);
}
@Override
public Value visitIdAtom(MuParser.IdAtomContext ctx) {
String id = ctx.getText();
Value value = memory.get(id);
if(value == null) {
throw new RuntimeException("no such variable: " + id);
}
return value;
}
// atom overrides
@Override
public Value visitStringAtom(MuParser.StringAtomContext ctx) {
String str = ctx.getText();
// strip quotes
str = str.substring(1, str.length() - 1).replace("\"\"", "\"");
return new Value(str);
}
@Override
public Value visitNumberAtom(MuParser.NumberAtomContext ctx) {
return new Value(Double.valueOf(ctx.getText()));
}
@Override
public Value visitBooleanAtom(MuParser.BooleanAtomContext ctx) {
return new Value(Boolean.valueOf(ctx.getText()));
}
@Override
public Value visitNilAtom(MuParser.NilAtomContext ctx) {
return new Value(null);
}
// expr overrides
@Override
public Value visitParExpr(MuParser.ParExprContext ctx) {
return this.visit(ctx.expr());
}
@Override
public Value visitPowExpr(MuParser.PowExprContext ctx) {
Value left = this.visit(ctx.expr(0));
Value right = this.visit(ctx.expr(1));
return new Value(Math.pow(left.asDouble(), right.asDouble()));
}
@Override
public Value visitUnaryMinusExpr(MuParser.UnaryMinusExprContext ctx) {
Value value = this.visit(ctx.expr());
return new Value(-value.asDouble());
}
@Override
public Value visitNotExpr(MuParser.NotExprContext ctx) {
Value value = this.visit(ctx.expr());
return new Value(!value.asBoolean());
}
@Override
public Value visitMultiplicationExpr(@NotNull MuParser.MultiplicationExprContext ctx) {
Value left = this.visit(ctx.expr(0));
Value right = this.visit(ctx.expr(1));
switch (ctx.op.getType()) {
case MuParser.MULT:
return new Value(left.asDouble() * right.asDouble());
case MuParser.DIV:
return new Value(left.asDouble() / right.asDouble());
case MuParser.MOD:
return new Value(left.asDouble() % right.asDouble());
default:
throw new RuntimeException("unknown operator: " + MuParser.tokenNames[ctx.op.getType()]);
}
}
@Override
public Value visitAdditiveExpr(@NotNull MuParser.AdditiveExprContext ctx) {
Value left = this.visit(ctx.expr(0));
Value right = this.visit(ctx.expr(1));
switch (ctx.op.getType()) {
case MuParser.PLUS:
return left.isDouble() && right.isDouble() ?
new Value(left.asDouble() + right.asDouble()) :
new Value(left.asString() + right.asString());
case MuParser.MINUS:
return new Value(left.asDouble() - right.asDouble());
default:
throw new RuntimeException("unknown operator: " + MuParser.tokenNames[ctx.op.getType()]);
}
}
@Override
public Value visitRelationalExpr(@NotNull MuParser.RelationalExprContext ctx) {
Value left = this.visit(ctx.expr(0));
Value right = this.visit(ctx.expr(1));
switch (ctx.op.getType()) {
case MuParser.LT:
return new Value(left.asDouble() < right.asDouble());
case MuParser.LTEQ:
return new Value(left.asDouble() <= right.asDouble());
case MuParser.GT:
return new Value(left.asDouble() > right.asDouble());
case MuParser.GTEQ:
return new Value(left.asDouble() >= right.asDouble());
default:
throw new RuntimeException("unknown operator: " + MuParser.tokenNames[ctx.op.getType()]);
}
}
@Override
public Value visitEqualityExpr(@NotNull MuParser.EqualityExprContext ctx) {
Value left = this.visit(ctx.expr(0));
Value right = this.visit(ctx.expr(1));
switch (ctx.op.getType()) {
case MuParser.EQ:
return left.isDouble() && right.isDouble() ?
new Value(Math.abs(left.asDouble() - right.asDouble()) < SMALL_VALUE) :
new Value(left.equals(right));
case MuParser.NEQ:
return left.isDouble() && right.isDouble() ?
new Value(Math.abs(left.asDouble() - right.asDouble()) >= SMALL_VALUE) :
new Value(!left.equals(right));
default:
throw new RuntimeException("unknown operator: " + MuParser.tokenNames[ctx.op.getType()]);
}
}
@Override
public Value visitAndExpr(MuParser.AndExprContext ctx) {
Value left = this.visit(ctx.expr(0));
Value right = this.visit(ctx.expr(1));
return new Value(left.asBoolean() && right.asBoolean());
}
@Override
public Value visitOrExpr(MuParser.OrExprContext ctx) {
Value left = this.visit(ctx.expr(0));
Value right = this.visit(ctx.expr(1));
return new Value(left.asBoolean() || right.asBoolean());
}
// log override
@Override
public Value visitLog(MuParser.LogContext ctx) {
Value value = this.visit(ctx.expr());
System.out.println(value);
return value;
}
// if override
@Override
public Value visitIf_stat(MuParser.If_statContext ctx) {
List<MuParser.Condition_blockContext> conditions = ctx.condition_block();
boolean evaluatedBlock = false;
for(MuParser.Condition_blockContext condition : conditions) {
Value evaluated = this.visit(condition.expr());
if(evaluated.asBoolean()) {
evaluatedBlock = true;
// evaluate this block whose expr==true
this.visit(condition.stat_block());
break;
}
}
if(!evaluatedBlock && ctx.stat_block() != null) {
// evaluate the else-stat_block (if present == not null)
this.visit(ctx.stat_block());
}
return Value.VOID;
}
// while override
@Override
public Value visitWhile_stat(MuParser.While_statContext ctx) {
Value value = this.visit(ctx.expr());
while(value.asBoolean()) {
// evaluate the code block
this.visit(ctx.stat_block());
// evaluate the expression
value = this.visit(ctx.expr());
}
return Value.VOID;
}
}
再コンパイルして実行するとMain、コンソールに次のように出力されます。
2 :: a=true, b=false
Done!
他のすべてのルールの実装については、https ：//github.com/bkiers/Muを参照してください。
@pwwpcheから、コメントで：
jdk1.8を使用して遭遇した
IndexOutOfBoundsException場合、antlr4.0はどういうわけかjdk1.8と互換性がありません。antlr-4.6-complete.jarをダウンロードし、に置き換えるexpr POW<assoc=right> exprと<assoc=right>expr POW exprエラーと警告がなくなります。