上一節,我們通過Antlr快速的落地實現了Token的解析,這一節我們還是基于Antlr來實現語法的解析。

語法分析相對來講就復雜多了,我們需要對Token進行推導與組合,生成我們想要表達的式子。

我們先來看一個簡單的例子:

a + b * c

這個看上去很簡單的表達式,我們最終想要得到的結果是b * c 再與 a相加,而不是a + b再乘以 c。

這里就涉及到一個優先級的問題，Antlr支持通過右邊產生式的順序來定義優先級。

語法規則是由上下文無關文法表示的，而上下文無關文法是由一組替換規則（又叫產生式）組成的，比如算術表達式的文法規則可以表達成下面這種形式：

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

pri表示基礎表達式,他可以推導成Id(標識符),Num(數字), Operator(操作符)

mul表示可以推導成一個基礎表達式或者是mul乘以pri

add表示可以推導成一個mul或者add 加上 mul

按這個規則我們來推導一下a + b * c.

優先級高的后推導,優先級低的先推薦。

嘗試將這個式子推薦成add,發現剛好符合要求add+mul

add+mul 推導成mul+mul

再推導成pri+mul

再推導成pri+mul*pri

再推導成pri+pri*pri

最后推導成pri+pri*pri

以上的推導是建立在你有一定的編譯器前端認識的基礎之上,在這之前你需要知道推導的左遞歸與結合性的問題。

Antlr已經幫我們處理好了左遞歸,我們可以放心的按左遞歸的規則來書寫。

至于結合性的問題,正如我上面提到的,a + b * c 不能推導成a + b 再乘以c,我們可能通過Antlr規則產生式的順序來確保結合性的正確。

上面說了很多都比較空洞, 接下來我們通過Antlr來實現我們的語法分析

grammar FlexDSLScript;
import FlexDSLLexer;

/// 表達式,按右邊產生式的順序來依次優先推導
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);

首先我們需要導入語法分析規則

我們定義了最基礎的表達未

primary, 他可以推導出Id(標簽符: 變量名稱),

StringLiteral(字符串字面量),

IntLiteral(整形字面量),

DoubleLiteral(浮點書字面量),

TF(true|false)

expression 通過順序定義了推導邏輯,優先級高的寫在前面,優先級低的寫后面 寫好規則文件之后我們來編譯一下

antlr4 FlexDSLScript.g4
javac *.java

編譯完成后運行

grun FlexDSLScript expression -gui

在終端里輸入這個表達式,然后按Alt+D(mac), Windows應該是Control+D,輸入一下結束符，

接下來java彈出一個對話框，直觀的展示了解析后的AST

通過遍歷這個AST我們就可以得到這個表達式最后的結果了。

下一節我們來實現語義分析，也就是對AST的遍歷求運算。