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庄表伟
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ANTLR学习心得——表达式(2)

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今天咱们来一句一句的解释一下这个expression.g文件。还是从最简单的几行开始:
 
class ExpressionLexer extends Lexer; //这是用来声明一个词法分析器,名字叫
                                                   //ExpressionLexer

PLUS  : '+' ;                                   //加号
MINUS : '-' ;                                   //减号
MUL   : '*' ;                                   //乘号
DIV   : '/' ;                                    //除号
MOD   : '%' ;                                 //求余
POW   : '^' ;                                 //开方
SEMI  : ';' ;                                    //结束号
                                                   //上面这些都太简单了,简直就不需要说明

protected DIGIT : '0'..'9' ;               //数字,这是一个受保护的单词,只能被
                                                   //词法分析器内部使用
INT   : (DIGIT)+ ;                           //出现了一次以上的数字的词,就是整数,
                                                   //它通过受保护的单词:“数字”来定义自己。
                                                   //如果DIGIT不是被保护的单词,则词法分析器就会
                                                   //无法分辨究竟是数字还是整数了
 
接下来看语法分析器的代码:
 
class ExpressionParser extends Parser;   //定义一个语法分析器,名字叫ExpressionParser
options { buildAST=true; }                  //告诉ANTLR,要帮我生成一个抽象语法树,
                                                       //留着以后有用
 
//接下来的部分就非常复杂了,主要是多出来了两个特殊的符号“!”、“^”
//这两个符号,不是EBNF原有的,而是ANTLR为了生成AST而增加的符号
//“!”,是告诉AST生成程序,不要把自己算进去
//“^”,是告诉AST生成程序,把这个符号,放在一颗树的根部,或者一颗子树的根部
//另外,“*”表示出现0次以上,“+”表示出现一次以上,“?”表示出现0或1次

expr     : sumExpr SEMI!;                                           //“;”作为结束符,不放入AST
sumExpr  : prodExpr ((PLUS^|MINUS^) prodExpr)* ;     //“+”“-”作为计算符号
                                                                              //放在树的顶部
prodExpr : powExpr ((MUL^|DIV^|MOD^) powExpr)* ; //剩下的就不解释了,都能明白的
powExpr  : atom (POW^ atom)? ;
atom     : INT ;
 
再来看AST计算器的代码。这“AST计算器”是我起的名字,也就是通过对一个生成的抽象语法树,递归求值,得到最后的结果。
 
{import java.lang.Math;}                                     //ExpressionTreeWalker要用到的
class ExpressionTreeWalker extends TreeParser;    //声明一个树计算器

expr returns [double r]                                      //有一个方法叫expr
                                                                      //它的返回值是double类型
  {double a,b; r=0; }                                         //嵌入的代码,后面要用到

  : #(PLUS a=expr b=expr)  { r=a+b; }               //以下就是计算各种算符,不用多说了
  | #(MINUS a=expr b=expr) { r=a-b; }
  | #(MUL  a=expr b=expr)  { r=a*b; }
  | #(DIV  a=expr b=expr)  { r=a/b; }
  | #(MOD  a=expr b=expr)  { r=a%b; }
  | #(POW  a=expr b=expr)  { r=Math.pow(a,b); }
  | i:INT { r=(double)Integer.parseInt(i.getText()); }
  ;
 
(未完待续)
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