ANTLR学习笔记一：概念理解

 

ANTLR学习笔记一：概念理解

 

一、什么是ANTLR。

ANTLR是ANother Tool for Language Recognition的缩写，

意为“另一种语言识别工具”，读作Antler。

它是一种解析器程序的代码生成器（作用类似于YACC），

使用LL(*)方法，即从输入字符串的左到右，

用候选项的最左符号匹配输入（即与所有以终结符开头的候选项匹配），

每次向前（右）看n个符号（好像计算机下棋那样）。

 

二、ANTLR的特点

ANTLR作为一种编译器的制作工具，具有很多有用的功能和特点。

1. 使用语法（.g文件）作为输入，生成语言识别器的代码。

2. 支持生成各种语言的代码（只需修改与实现语言相关的部分）。

3. 自身用Java实现。

4. 使用上下文无关语法。

（即语法的所有产生式/规则的左侧总是非终结符，

简单说就是，一个被识别的非终结符无论放在什么地方，

都可以用已有的方式推导）

5. 语法基于EBNF（扩展的巴科斯范式）。

这意味着，在ANTLR中既可以使用BNF元语言符号

冒号（:）表示推导，

竖线（|）表示或，

也可以使用扩展的元语言符号如

星号（*）表示出现0次或以上。

问号（?）表示出现0次或1次。

加号（+）表示出现1次或以上。

关于EBNF更多介绍可以参考这里：

http://hi.baidu.com/helloweenpad/blog/item/f5b6f701a2694e16738b655e.html

6. 可以生成多种解析器（通过标注来指定），包括：

文法解析器（常用于把符号保存为AST的非线性结构中）。

词法解析器（把输入切割成线性结构的符号）。

树解析器（输入是树结构数据，即AST，抽象语法树）。

组合词法解析器（文法和词法解析同时进行）。

它比同类工具更易于使用。

7. 如果不嵌入源代码，所生成的代码将只检查输入是否可以被识别（即语法检查）。

如果嵌入源代码，可以对识别的语法元素执行相应的动作。

利用嵌入的代码可以获取符号表或中间语言指令（即解析器或编译器）。

8. 丰富的参考资料。官方收集了很多语法源文件。

见http://www.antlr.org/grammar/list

9. 有相关的辅助开发工具和Eclipse插件。

10. 更详细请参考官方网站

http://www.antlr.org/

或英文wiki

http://en.wikipedia.org/wiki/ANTLR

 

三、什么是上下文无关语法和巴科斯范式

ANTLR的语法是基于EBNF的上下文无关语法。

在形式语言的范畴中，上下文无关语法是较弱的文法

（有些语法可以被上下文相关语法描述，

但不能被上下文无关语法描述）。

另外还有更弱的右线性文法（即正则语法）

由于这些特点，普遍使用上下文无关语法来编写计算机语言的

文法解析器（即递归推导），

用更弱的正则语法编写词法解析器来切割符号（即非递归推导）。

在形式上上下文无关语法被写成四元式，即

终结符集合、非终结符集合、（单个）开始符、产生式集合（有限）。

其中非终结符表示可以再分的语法元素，用大写字母表示；

终结符表示不可以再分的元素，用小写字母表示

（有时可以直接写出终结符的字符串内容，或用引号引用，如用-或"-"直接表示减号）

开始符属于非终结符，表示语法推导的开始，一般用S表示。

产生式表示一系列的可选择推导（一般右边个数比左边的个数多）

如果多个产生式的左边相同，可以用竖线（|）合并为一条产生式，

合并后用或分割的符号称为候选式。

巴科斯范式是上下文无关语法的描述语言。

通常只列出产生式和开始符S。

在ANTLR中（习惯上？）词法符号用全大写，文法符号用全小写，

开始符一般放在开头（开始符会变成public方法，被外部程序调用）。

作为终结符的运算符可以用单引号引用，直接写在产生式右边。

 

四、什么是LL(k)

一种递归下降的分析方法。

第一个L表示从左往右。

第二个L表示最左匹配。

k表示向前看k个符号。

所谓向前看，是指向右看k个符号的内容，但不读入。

评论

1 楼 ggwang 2014-10-27  

总结得很简练清晰啊，学习了！