使用 Java CUP 解析树生成



我正在使用带有JFlex的CUP来验证表达式语法。我的基本功能在工作:我可以判断表达式是否有效。

下一步是实现简单的算术运算,例如"加 1"。例如,如果我的表达式是"1 + a",则结果应该是"2 + a"。我需要访问解析树才能做到这一点,因为简单地识别一个数字术语是行不通的:将 1 添加到"(1 + a) * b"的结果应该是"(1 + a) * b + 1",而不是"(2 + a) * b"。

有没有人有一个生成解析树的 CUP 示例?我想我将能够从那里拿走它。

作为额外的奖励,有没有办法使用 JFlex 获取表达式中所有令牌的列表?似乎是一个典型的用例,但我不知道该怎么做。

编辑:发现了堆栈溢出的有希望的线索:从解析器创建抽象树问题

关于CUP和AST的讨论:

http://pages.cs.wisc.edu/~fischer/cs536.s08/lectures/Lecture16.4up.pdf

具体来说,这一段:

解析器返回的符号与语法的开始相关联 符号并包含整个源程序的 AST。

这无济于事。如果符号类没有任何指向其子项的导航指针,如何遍历给定的符号实例的树?换句话说,它的外观或行为不像树节点:

package java_cup.runtime;
/**
 * Defines the Symbol class, which is used to represent all terminals
 * and nonterminals while parsing.  The lexer should pass CUP Symbols 
 * and CUP returns a Symbol.
 *
 * @version last updated: 7/3/96
 * @author  Frank Flannery
 */
/* ****************************************************************
  Class Symbol
  what the parser expects to receive from the lexer. 
  the token is identified as follows:
  sym:    the symbol type
  parse_state: the parse state.
  value:  is the lexical value of type Object
  left :  is the left position in the original input file
  right:  is the right position in the original input file
******************************************************************/
public class Symbol {
/*******************************
  Constructor for l,r values
 *******************************/
  public Symbol(int id, int l, int r, Object o) {
    this(id);
    left = l;
    right = r;
    value = o;
  }
/*******************************
  Constructor for no l,r values
********************************/
  public Symbol(int id, Object o) {
    this(id, -1, -1, o);
  }
/*****************************
  Constructor for no value
  ***************************/
  public Symbol(int id, int l, int r) {
    this(id, l, r, null);
  }
/***********************************
  Constructor for no value or l,r
***********************************/
  public Symbol(int sym_num) {
    this(sym_num, -1);
    left = -1;
    right = -1;
    value = null;
  }
/***********************************
  Constructor to give a start state
***********************************/
  Symbol(int sym_num, int state)
    {
      sym = sym_num;
      parse_state = state;
    }
/*. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*/
  /** The symbol number of the terminal or non terminal being represented */
  public int sym;
  /*. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*/
  /** The parse state to be recorded on the parse stack with this symbol.
   *  This field is for the convenience of the parser and shouldn't be 
   *  modified except by the parser. 
   */
  public int parse_state;
  /** This allows us to catch some errors caused by scanners recycling
   *  symbols.  For the use of the parser only. [CSA, 23-Jul-1999] */
  boolean used_by_parser = false;
/*******************************
  The data passed to parser
 *******************************/
  public int left, right;
  public Object value;
  /*****************************
    Printing this token out. (Override for pretty-print).
    ****************************/
  public String toString() { return "#"+sym; }
}

好的,我知道了。但不幸的是,我无法按原样在此处发布所有代码。无论如何,我都会尝试概述解决方案,如果不清楚,请提出问题。

JFlex 使用自己的Symbol类。看这里:JFlex.jar/java_cup.runtime/Symbol.class

您将看到添加的几个构造函数:

public Symbol(int id, Symbol left, Symbol right, Object o){
    this(id,left.left,right.right,o);
}
public Symbol(int id, Symbol left, Symbol right){
    this(id,left.left,right.right);
}

这里的键是 Object o ,即 Symbol 的值。

定义自己的类来表示 AST 树节点,定义另一个类来表示词法分析器令牌。当然,你可以使用相同的类,但我发现使用不同的类来区分两者更清楚。JFlex 和 CUP 都会生成 java 代码,并且很容易混淆您的令牌和节点。

然后,在 parser.flex 的词法规则部分中,您希望为每个令牌执行如下操作:

{float_lit}        { return symbol(sym.NUMBER, createToken(yytext(), yycolumn)); }

对所有令牌执行此操作。你的createToken可能是这样的:

%{
    private LexerToken createToken(String val, int start) {
        LexerToken tk = new LexerToken(val, start);
        addToken(tk);
        return tk;
    }
}%

现在让我们继续讨论parser.cup。将所有终端声明为 LexerToken 类型,将所有非终端声明为 Node 类型。您想阅读CUP手册,但为了快速复习,终端将是词法分析器识别的任何内容(例如数字,变量,运算符),而非终端将是语法的一部分(例如表达式,因子,术语......

最后,这一切都在语法定义中汇集在一起。请考虑以下示例:

   factor    ::= factor:f TIMES:times term:t
                 {: RESULT = new Node(times.val, f, t, times.start); :}
                 |
                 factor:f DIVIDE:div term:t
                 {: RESULT = new Node(div.val, f, t, div.start); :}
                 |
                 term:t
                 {: RESULT = t; :}
                 ;

语法factor:f意味着您将因子的值别名化为 f ,您可以在下一节中引用它 {: ... :} 。请记住,我们的终端具有类型 LexerToken 的值,而我们的非终端具有 Node s 的值。

表达式中的术语可能具有以下定义:

   term  ::= LPAREN expr:e RPAREN
         {: RESULT = new Node(e.val, e.start); :}
         |
         NUMBER:n
         {: RESULT = new Node(n.val, n.start); :}
         ;

成功生成解析器代码后,您将在解析器中看到节点之间建立父子关系的部分.java:

  case 16: // term ::= UFUN LPAREN expr RPAREN 
    {
      Node RESULT =null;
    int ufleft = ((java_cup.runtime.Symbol)CUP$parser$stack.elementAt(CUP$parser$top-3)).left;
    int ufright = ((java_cup.runtime.Symbol)CUP$parser$stack.elementAt(CUP$parser$top-3)).right;
    LexerToken uf = (LexerToken)((java_cup.runtime.Symbol) CUP$parser$stack.elementAt(CUP$parser$top-3)).value;
    int eleft = ((java_cup.runtime.Symbol)CUP$parser$stack.elementAt(CUP$parser$top-1)).left;
    int eright = ((java_cup.runtime.Symbol)CUP$parser$stack.elementAt(CUP$parser$top-1)).right;
    Node e = (Node)((java_cup.runtime.Symbol) CUP$parser$stack.elementAt(CUP$parser$top-1)).value;
     RESULT = new Node(uf.val, e, null, uf.start); 
      CUP$parser$result = parser.getSymbolFactory().newSymbol("term",0, ((java_cup.runtime.Symbol)CUP$parser$stack.elementAt(CUP$parser$top-3)), ((java_cup.runtime.Symbol)CUP$parser$stack.peek()), RESULT);
    }
  return CUP$parser$result;

很抱歉我无法发布完整的代码示例,但希望这将为某人节省几个小时的反复试验。没有完整的代码也很好,因为它不会使所有这些CS家庭作业变得无用。

作为生命的证明,这是我的样本AST的漂亮印刷品。

输入表达式:

T21 + 1A / log(max(F1004036, min(a1, a2))) * MIN(1B, 434) -LOG(xyz) - -3.5+10 -.1 + .3 * (1)

生成的 AST:

|--[+]
   |--[-]
   |  |--[+]
   |  |  |--[-]
   |  |  |  |--[-]
   |  |  |  |  |--[+]
   |  |  |  |  |  |--[T21]
   |  |  |  |  |  |--[*]
   |  |  |  |  |     |--[/]
   |  |  |  |  |     |  |--[1A]
   |  |  |  |  |     |  |--[LOG]
   |  |  |  |  |     |     |--[MAX]
   |  |  |  |  |     |        |--[F1004036]
   |  |  |  |  |     |        |--[MIN]
   |  |  |  |  |     |           |--[A1]
   |  |  |  |  |     |           |--[A2]
   |  |  |  |  |     |--[MIN]
   |  |  |  |  |        |--[1B]
   |  |  |  |  |        |--[434]
   |  |  |  |  |--[LOG]
   |  |  |  |     |--[XYZ]
   |  |  |  |--[-]
   |  |  |     |--[3.5]
   |  |  |--[10]
   |  |--[.1]
   |--[*]
      |--[.3]
      |--[1]

相关内容

  • 没有找到相关文章

最新更新