上一節(jié),我們通過(guò)Antlr快速的落地實(shí)現(xiàn)了Token的解析,這一節(jié)我們還是基于Antlr來(lái)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)法的解析。

語(yǔ)法分析相對(duì)來(lái)講就復(fù)雜多了,我們需要對(duì)Token進(jìn)行推導(dǎo)與組合,生成我們想要表達(dá)的式子。

我們先來(lái)看一個(gè)簡(jiǎn)單的例子:

a + b * c

這個(gè)看上去很簡(jiǎn)單的表達(dá)式,我們最終想要得到的結(jié)果是b * c 再與 a相加,而不是a + b再乘以 c。

這里就涉及到一個(gè)優(yōu)先級(jí)的問(wèn)題，Antlr支持通過(guò)右邊產(chǎn)生式的順序來(lái)定義優(yōu)先級(jí)。

語(yǔ)法規(guī)則是由上下文無(wú)關(guān)文法表示的，而上下文無(wú)關(guān)文法是由一組替換規(guī)則（又叫產(chǎn)生式）組成的，比如算術(shù)表達(dá)式的文法規(guī)則可以表達(dá)成下面這種形式：

add -> mul | add + mul
mul -> pri | mul * pri
pri -> Id | Num | Operator

pri表示基礎(chǔ)表達(dá)式,他可以推導(dǎo)成Id(標(biāo)識(shí)符),Num(數(shù)字), Operator(操作符)

mul表示可以推導(dǎo)成一個(gè)基礎(chǔ)表達(dá)式或者是mul乘以pri

add表示可以推導(dǎo)成一個(gè)mul或者add 加上 mul

按這個(gè)規(guī)則我們來(lái)推導(dǎo)一下a + b * c.

優(yōu)先級(jí)高的后推導(dǎo),優(yōu)先級(jí)低的先推薦。

嘗試將這個(gè)式子推薦成add,發(fā)現(xiàn)剛好符合要求add+mul

add+mul 推導(dǎo)成mul+mul

再推導(dǎo)成pri+mul

再推導(dǎo)成pri+mul*pri

再推導(dǎo)成pri+pri*pri

最后推導(dǎo)成pri+pri*pri

以上的推導(dǎo)是建立在你有一定的編譯器前端認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)之上,在這之前你需要知道推導(dǎo)的左遞歸與結(jié)合性的問(wèn)題。

Antlr已經(jīng)幫我們處理好了左遞歸,我們可以放心的按左遞歸的規(guī)則來(lái)書(shū)寫(xiě)。

至于結(jié)合性的問(wèn)題,正如我上面提到的,a + b * c 不能推導(dǎo)成a + b 再乘以c,我們可能通過(guò)Antlr規(guī)則產(chǎn)生式的順序來(lái)確保結(jié)合性的正確。

上面說(shuō)了很多都比較空洞, 接下來(lái)我們通過(guò)Antlr來(lái)實(shí)現(xiàn)我們的語(yǔ)法分析

grammar FlexDSLScript;
import FlexDSLLexer;

/// 表達(dá)式,按右邊產(chǎn)生式的順序來(lái)依次優(yōu)先推導(dǎo)
expression:
 primary
 | dot = '.' expression
 | expression dot = '.' expression
 | '(' expression ')'
 | FOR Id IN Id
 | expression postfix = ('++' | '--')
 | prefix = ('++' | '--') expression
 | expression bop = ('*' | '/' | '%') expression
 | expression bop = ('+' | '-') expression
 | expression bop = ('<' | '<=' | '>' | '>=') expression
 | expression bop = ('==' | '!=') expression
 | expression bop = ('&&' | '||') expression
 | expression bop = '?' expression bop = ':' expression;

primary:
 Id
 | StringLiteral
 | IntLiteral
 | DoubleLiteral
 | TF = (True | False);

首先我們需要導(dǎo)入語(yǔ)法分析規(guī)則

我們定義了最基礎(chǔ)的表達(dá)未

primary, 他可以推導(dǎo)出Id(標(biāo)簽符: 變量名稱),

StringLiteral(字符串字面量),

IntLiteral(整形字面量),

DoubleLiteral(浮點(diǎn)書(shū)字面量),

TF(true|false)

expression 通過(guò)順序定義了推導(dǎo)邏輯,優(yōu)先級(jí)高的寫(xiě)在前面,優(yōu)先級(jí)低的寫(xiě)后面 寫(xiě)好規(guī)則文件之后我們來(lái)編譯一下

antlr4 FlexDSLScript.g4
javac *.java

編譯完成后運(yùn)行

grun FlexDSLScript expression -gui

在終端里輸入這個(gè)表達(dá)式,然后按Alt+D(mac), Windows應(yīng)該是Control+D,輸入一下結(jié)束符，

接下來(lái)java彈出一個(gè)對(duì)話框，直觀的展示了解析后的AST

通過(guò)遍歷這個(gè)AST我們就可以得到這個(gè)表達(dá)式最后的結(jié)果了。

下一節(jié)我們來(lái)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)義分析，也就是對(duì)AST的遍歷求運(yùn)算。