Note: 这个答案是为了ANTLR3!如果您正在寻找ANTLR4例如,那么这个演示如何创建一个简单的表达式解析器和评估器ANTLR4.
您首先创建一个语法。下面是一个小语法,您可以使用它来计算使用 4 个基本数学运算符构建的表达式:+、-、* 和 /。您还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(-1+9 中的减号)或像 0.99 这样的小数(没有前导数字),仅举两个缺点。这只是一个示例,您可以自己操作。
这是语法文件的内容Exp.g:
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') {$channel=HIDDEN;}
;
(解析器规则以小写字母开头,词法分析器规则以大写字母开头)
创建语法后,您需要从中生成解析器和词法分析器。下载ANTLR罐子 http://www.antlr.org/download/antlr-3.2.jar并将其存储在与语法文件相同的目录中。
在 shell/命令提示符下执行以下命令:
java -cp antlr-3.2.jar org.antlr.Tool Exp.g
它不应该产生任何错误消息,并且文件ExpLexer.java, ExpParser.java and 经验代币现在应该已生成。
要查看是否一切正常,请创建此测试类:
import org.antlr.runtime.*;
public class ANTLRDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ANTLRStringStream in = new ANTLRStringStream("12*(5-6)");
ExpLexer lexer = new ExpLexer(in);
CommonTokenStream tokens = new CommonTokenStream(lexer);
ExpParser parser = new ExpParser(tokens);
parser.eval();
}
}
并编译它:
// *nix/MacOS
javac -cp .:antlr-3.2.jar ANTLRDemo.java
// Windows
javac -cp .;antlr-3.2.jar ANTLRDemo.java
然后运行它:
// *nix/MacOS
java -cp .:antlr-3.2.jar ANTLRDemo
// Windows
java -cp .;antlr-3.2.jar ANTLRDemo
如果一切顺利,控制台上不会打印任何内容。这意味着解析器没有发现任何错误。当你改变时"12*(5-6)"
into "12*(5-6"
然后重新编译并运行它,应该打印以下内容:
line 0:-1 mismatched input '<EOF>' expecting ')'
好的,现在我们想在语法中添加一些 Java 代码,以便解析器真正执行一些有用的操作。添加代码可以通过放置来完成{
and }
在你的语法里面有一些简单的Java代码。
但首先:语法文件中的所有解析器规则都应返回原始双精度值。您可以通过添加来做到这一点returns [double value]
每条规则之后:
grammar Exp;
eval returns [double value]
: additionExp
;
additionExp returns [double value]
: multiplyExp
( '+' multiplyExp
| '-' multiplyExp
)*
;
// ...
这几乎不需要解释:每个规则都应该返回一个双精度值。现在与返回值“交互”double value
(它不在纯 Java 代码块内{...}
)从代码块内部,您需要在前面添加一个美元符号value
:
grammar Exp;
/* This will be the entry point of our parser. */
eval returns [double value]
: additionExp { /* plain code block! */ System.out.println("value equals: "+$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;}
;
自从我们的eval
规则现在返回一个双精度值,将 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)从语法生成新的词法分析器和解析器 (1),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)
打印到你的控制台!
再次强调:这是一个非常简短的解释。我鼓励您浏览ANTLR 维基 http://www.antlr.org/wiki/display/ANTLR3/ANTLR+3+Wiki+Home并阅读一些教程和/或玩一下我刚刚发布的内容。
祝你好运!
EDIT:
这个帖子 https://stackoverflow.com/questions/2042353/extending-simple-antlr-grammer-to-support-input-variables展示了如何扩展上面的示例,以便Map<String, Double>
可以提供在所提供的表达式中保存变量。
为了让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
需要成为ANTLRInputStream
,返回值需要更改为parser.eval()
to parser.eval().value
,我需要删除WS
子句放在最后,因为属性值如$channel
不再允许出现在词法分析器操作中。