使用ANTLR4 創建AST：實用指南
抽象語法樹(AST) 的概念可能令人望而生畏，但ANTLR4 提供了構建有效的機制。本文將引導您從自訂語法建立 AST 的過程，包括使用訪客提取和操作資料。
建構語法
首先，定義你的語法。對於此範例，我們將用 Java 建立一個簡單的數學語法：
grammar Math;
compileUnit
: expr EOF
;
expr
: '(' expr ')' # parensExpr
| op=('+'|'-') expr # unaryExpr
| left=expr op=('*'|'/') right=expr # infixExpr
| left=expr op=('+'|'-') right=expr # infixExpr
| func=ID '(' expr ')' # funcExpr
| value=NUM # numberExpr
;建立 AST 節點
接下來，定義 AST 節點。這些自訂節點將代表我們的數學表達式的結構：
abstract class ExpressionNode {}
abstract class InfixExpressionNode extends ExpressionNode { ExpressionNode left, right; }
class AdditionNode extends InfixExpressionNode {}
class SubtractionNode extends InfixExpressionNode {}
class MultiplicationNode extends InfixExpressionNode {}
class DivisionNode extends InfixExpressionNode {}
class NegateNode extends ExpressionNode { ExpressionNode innerNode; }
class FunctionNode extends ExpressionNode { Func<Double, Double> function; ExpressionNode argument; }
class NumberNode extends ExpressionNode { Double value; }將CST 轉換為AST
訪客允許我們轉換生成的具體語法樹(CST)透過ANTLR 轉換為AST。 BuildAstVisitor 類別將執行此轉換：
class BuildAstVisitor extends MathBaseVisitor<ExpressionNode> {
@Override
public ExpressionNode visitCompileUnit(MathParser.CompileUnitContext context) { return visit(context.expr()); }
@Override public ExpressionNode visitNumberExpr(MathParser.NumberExprContext context) { ... }
@Override public ExpressionNode visitParensExpr(MathParser.ParensExprContext context) { ... }
@Override public ExpressionNode visitInfixExpr(MathParser.InfixExprContext context) { ... }
@Override public ExpressionNode visitUnaryExpr(MathParser.UnaryExprContext context) { ... }
@Override public ExpressionNode visitFuncExpr(MathParser.FuncExprContext context) { ... }
}使用 AST
建構 AST 後，我們可以使用訪客來遍歷和評估它。 EvaluateExpressionVisitor 將執行此任務：
class EvaluateExpressionVisitor extends AstVisitor<Double> {
@Override
public Double visitAdditionNode(AdditionNode node) { ... }
@Override
public Double visitSubtractionNode(SubtractionNode node) { ... }
@Override
public Double visitMultiplicationNode(MultiplicationNode node) { ... }
@Override
public Double visitDivisionNode(DivisionNode node) { ... }
@Override
public Double visitNegateNode(NegateNode node) { ... }
@Override
public Double visitFunctionNode(FunctionNode node) { ... }
@Override
public Double visitNumberNode(NumberNode node) { ... }
}將其全部放在一起
最後，Main 類別將所有內容聯繫在一起並提示用戶輸入：
class Main {
public static void main(String[] args) {
while (true) {
String exprText = ...; // Read input from the user
// Parse the input and use the visitors to create and manipulate the AST
Double value = ...; // Evaluate the AST using the `EvaluateExpressionVisitor`
System.out.println("= " + value);
}
}
}以上是如何使用 ANTLR4 建立和操作抽象語法樹 (AST)？的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！
