使用 C++ ANTLR 生成的 C 解析器中的类型

Question

我正在尝试在使用 C 作为输出语言的 C++ 项目中使用 ANTLR v3.2 生成的解析器。理论上，生成的解析器可以编译为 C++，但我在处理解析器操作内的 C++ 类型时遇到问题。这是一个 C++ 头文件，定义了我想在解析器中使用的几种类型：

/* expr.h */
enum Kind {
  PLUS,
  MINUS
};

class Expr { // stub
};

class ExprFactory {
public:
  Expr mkExpr(Kind kind, Expr op1, Expr op2);
  Expr mkInt(std::string n);  
};

这是一个简单的解析器定义：

/* Expr.g */
grammar Expr;

options {
  language = 'C'; 
}

@parser::includes {
  #include "expr.h"
}

@members {
  ExprFactory *exprFactory;
}

start returns [Expr expr]
  : e = expression EOF { $expr = e; }
  ;

expression returns [Expr e]
  : TOK_LPAREN k=builtinOp op1=expression op2=expression TOK_RPAREN
    { e = exprFactory->mkExpr(k,op1,op2); }
  | INTEGER { e = exprFactory->mkInt((char*)$INTEGER.text->chars); }
  ;

builtinOp returns [Kind kind]
  : TOK_PLUS { kind = PLUS; }
  | TOK_MINUS { kind = MINUS; }
  ;

TOK_PLUS : '+';
TOK_MINUS : '-';
TOK_LPAREN : '(';
TOK_RPAREN : ')';
INTEGER : ('0'..'9')+;

语法通过 ANTLR 运行得很好。当我尝试编译 ExprParser.c 时，出现类似

1. conversion from 'long int' to non-scalar type 'Expr' requests
2. no match for 'operator=' in 'e = 0l 的 错误'
3. 从“long int”到“Kind”的无效转换

在每种情况下，该语句都是 Expr 或 Kind 的初始化> 值为NULL。

我可以通过将所有内容更改为 Expr* 来解决 Expr 的问题。这是可行的，尽管不太理想。但是传递像 Kind 这样的简单枚举的指针似乎很荒谬。我发现的一个丑陋的解决方法是创建第二个返回值，它将 Kind 值推送到结构中并将初始化抑制为 NULL。即，builtinOp 变为

builtinOp returns [Kind kind, bool dummy]
  : TOK_PLUS { $kind = PLUS; }
  | TOK_MINUS { $kind = MINUS; }
  ;

，第一个表达式 替代变为

TOK_LPAREN k=builtinOp op1=expression op2=expression TOK_RPAREN
    { e = exprFactory->mkExpr(k.kind,*op1,*op2); }

必须有更好的方法来做事吗？我是否缺少 C 语言后端的配置选项？有没有其他方法来安排我的语法以避免这种尴尬？有没有我可以使用的纯 C++ 后端？

Answer 1

以下是我针对此问题找到的解决方案。问题的关键是ANTLR想要初始化所有的返回值和属性。对于非基本类型，ANTLR 只是假设它可以使用 NULL 进行初始化。因此，例如，上面的 表达式 规则将被转换为类似的内容。

static Expr
expression(pExprParser ctx)
{   
    Expr e = NULL; // Declare and init return value
    Kind k; // declare attributes
    Expr op1, op2;
    k = NULL; // init attributes
    op1 = NULL;
    op2 = NULL;
    ...
}

据我所知，这些选择是：

1. 给出可以合法初始化为 的值原始类型空。例如，使用 Expr* 和 Kind* 而不是 Expr 和 Kind。

2. 使用“虚拟”技巧，如上所述，将值推送到不会初始化的结构中。

   使用“虚拟”技巧，如上所述

3. 使用引用参数而不是返回值。例如，

   builtinOp[Kind&]种类]
     : TOK_PLUS { 种类 = PLUS; }
     | TOK_MINUS { 种类 = 减; }
     ;
   

4. 使用使上述声明和初始化合法的操作来增强用作值类型的类。即，对于 Expr 返回值，您需要一个可以采用 NULL 的构造函数：

   Expr(long int n);
   

   对于 Expr 属性，您需要一个无参数构造函数和一个可以采用 NULL 的 operator=：

   Expr();
   Expr 运算符=(long int n);
   

我知道这很老套，但我暂时使用#4。碰巧我的 Expr 类对这些操作有一个相当自然的定义。

PS 在ANTLR列表上，C后端的维护者暗示这个问题可能会在未来的版本中得到解决。