ANTLR：从不同的语法调用规则

Question

是否可以从不同的语法调用规则？
目的是在同一个文件中包含两种语言，第二种语言以 (begin ...) 开头，其中 ... 是第二种语言。该语法应该调用另一个语法来解析该第二种语言。

例如：

grammar A;

start_rule
    :    '(' 'begin' B.program ')' //or something like that
    ;

grammar B;

program
    :   something* EOF
    ;

something
    : ...
    ;

Answer 1

您的问题可以（至少）两种方式解释：

1. 将大型语法中的规则分离为单独的语法；
2. 解析“主要”语言中的一种单独的语言（岛屿语法）。

我认为这是第一个，在这种情况下您可以导入语法。

选项 1 的演示：

file: Lg

lexer grammar L;

Digit
  :  '0'..'9'
  ;

file: Sub.g

parser grammar Sub;

number
  :  Digit+
  ;

file: Root.g

grammar Root;

import Sub;

parse
  :  number EOF {System.out.println("Parsed: " + $number.text);}
  ;

file: Main.java

import org.antlr.runtime.*;

public class Main {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    L lexer = new L(new ANTLRStringStream("42"));
    CommonTokenStream tokens = new CommonTokenStream(lexer);
    RootParser parser = new RootParser(tokens);
    parser.parse();
  }
}

运行演示：

bart@hades:~/Programming/ANTLR/Demos/Composite$ java -cp antlr-3.3.jar org.antlr.Tool L.g
bart@hades:~/Programming/ANTLR/Demos/Composite$ java -cp antlr-3.3.jar org.antlr.Tool Root.g 
bart@hades:~/Programming/ANTLR/Demos/Composite$ javac -cp antlr-3.3.jar *.java
bart@hades:~/Programming/ANTLR/Demos/Composite$ java -cp .:antlr-3.3.jar Main

它将打印：

Parsed: 42

到控制台。

更多信息，请参阅：http://www.antlr.org/wiki/display/ ANTLR3/Composite+Grammars

选项 2 的演示：

语言中的语言的一个很好的例子是正则表达式。您拥有带有元字符的“正常”正则表达式语言，但其中还有另一种：描述字符集（或字符类）的语言。

您可以简单地将字符集视为单个标记由 [ 组成，然后是正则表达式语法中直到并包括 ] 的所有内容（其中可能包含 \]！）。当您在解析器规则之一中偶然发现 CharSet 标记时，您将调用 CharSet 解析器。

文件：Regex.g

grammar Regex;

options { 
  output=AST;
}

tokens {
  REGEX;
  ATOM;
  CHARSET;
  INT;
  GROUP;
  CONTENTS;
}

@members {
  public static CommonTree ast(String source) throws RecognitionException {
    RegexLexer lexer = new RegexLexer(new ANTLRStringStream(source));
    RegexParser parser = new RegexParser(new CommonTokenStream(lexer));
    return (CommonTree)parser.parse().getTree();
  }
}

parse
  :  atom+ EOF -> ^(REGEX atom+)
  ;

atom
  :  group quantifier?     -> ^(ATOM group quantifier?)
  |  EscapeSeq quantifier? -> ^(ATOM EscapeSeq quantifier?)
  |  Other quantifier?     -> ^(ATOM Other quantifier?)
  |  CharSet quantifier?   -> ^(CHARSET {CharSetParser.ast($CharSet.text)} quantifier?)
  ;

group
  :  '(' atom+ ')' -> ^(GROUP atom+)
  ;

quantifier
  :  '+'
  |  '*'
  ;

CharSet
  :  '[' (('\\' .) | ~('\\' | ']'))+ ']'
  ;

EscapeSeq
  :  '\\' .
  ;

Other
  :  ~('\\' | '(' | ')' | '[' | ']' | '+' | '*')
  ;

文件：CharSet.g

grammar CharSet;

options { 
  output=AST;
}

tokens {
  NORMAL_CHAR_SET;
  NEGATED_CHAR_SET;
  RANGE;
}

@members {
  public static CommonTree ast(String source) throws RecognitionException {
    CharSetLexer lexer = new CharSetLexer(new ANTLRStringStream(source));
    CharSetParser parser = new CharSetParser(new CommonTokenStream(lexer));
    return (CommonTree)parser.parse().getTree();
  }
}

parse
  :  OSqBr ( normal  -> ^(NORMAL_CHAR_SET normal)
           | negated -> ^(NEGATED_CHAR_SET negated)
           ) 
     CSqBr
  ;

normal
  :  (EscapeSeq | Hyphen | Other) atom* Hyphen?
  ;

negated
  :  Caret normal -> normal
  ;

atom
  :  EscapeSeq
  |  Caret
  |  Other
  |  range
  ;

range
  :  from=Other Hyphen to=Other -> ^(RANGE $from $to)
  ;

OSqBr
      :  '['
  ;

CSqBr
  :  ']'
  ;

EscapeSeq
  :  '\\' .
  ;

Caret
  :  '^'
  ;

Hyphen
  :  '-'
  ;

Other
  :  ~('-' | '\\' | '[' | ']')
  ;

文件：Main.java

import org.antlr.runtime.*;
import org.antlr.runtime.tree.*;
import org.antlr.stringtemplate.*;

public class Main {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    CommonTree tree = RegexParser.ast("((xyz)*[^\\da-f])foo");
    DOTTreeGenerator gen = new DOTTreeGenerator();
    StringTemplate st = gen.toDOT(tree);
    System.out.println(st);
  }
}

如果运行主类，您将看到 DOT 输出，它是以下树：

神奇之处在于 atomRegex.g 语法code> 规则，其中我通过调用 CharSetParser 类中的静态 ast 方法在重写规则中插入树节点：

CharSet ... -> ^(... {CharSetParser.ast($CharSet.text)} ...)

请注意，在此类重写规则中，必须有 不是分号！因此，这是错误的：{CharSetParser.ast($CharSet.text);}。

编辑

以下是如何为两种语法创建树遍历器：

file: RegexWalker.g

tree grammar RegexWalker;

options {
  tokenVocab=Regex;
  ASTLabelType=CommonTree;
}

walk
  :  ^(REGEX atom+) {System.out.println("REGEX: " + $start.toStringTree());}
  ;

atom
  :  ^(ATOM group quantifier?)
  |  ^(ATOM EscapeSeq quantifier?)
  |  ^(ATOM Other quantifier?)
  |  ^(CHARSET t=. quantifier?) {CharSetWalker.walk($t);}
  ;

group
  :  ^(GROUP atom+)
  ;

quantifier
  :  '+'
  |  '*'
  ;

file: CharSetWalker.g

tree grammar CharSetWalker;

options {
  tokenVocab=CharSet;
  ASTLabelType=CommonTree;
}

@members {
  public static void walk(CommonTree tree) {
    try {
      CommonTreeNodeStream nodes = new CommonTreeNodeStream(tree);
      CharSetWalker walker = new CharSetWalker(nodes);
      walker.walk();
    } catch(Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}

walk
  :  ^(NORMAL_CHAR_SET normal)  {System.out.println("NORMAL_CHAR_SET: " + $start.toStringTree());}
  |  ^(NEGATED_CHAR_SET normal) {System.out.println("NEGATED_CHAR_SET: " + $start.toStringTree());}
  ;

normal
  :  (EscapeSeq | Hyphen | Other) atom* Hyphen?
  ;

atom
  :  EscapeSeq
  |  Caret
  |  Other
  |  range
  ;

range
  :  ^(RANGE Other Other)
  ;

Main.java

import org.antlr.runtime.*;
import org.antlr.runtime.tree.*;
import org.antlr.stringtemplate.*;

public class Main {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    CommonTree tree = RegexParser.ast("((xyz)*[^\\da-f])foo");
    CommonTreeNodeStream nodes = new CommonTreeNodeStream(tree);
    RegexWalker walker = new RegexWalker(nodes);
    walker.walk();
  }
}

要运行演示，请执行：

java -cp antlr-3.3.jar org.antlr.Tool CharSet.g 
java -cp antlr-3.3.jar org.antlr.Tool Regex.g
java -cp antlr-3.3.jar org.antlr.Tool CharSetWalker.g
java -cp antlr-3.3.jar org.antlr.Tool RegexWalker.g 
javac -cp antlr-3.3.jar *.java
java -cp .:antlr-3.3.jar Main

它将打印：

NEGATED_CHAR_SET: (NEGATED_CHAR_SET \d (RANGE a f))
REGEX: (REGEX (ATOM (GROUP (ATOM (GROUP (ATOM x) (ATOM y) (ATOM z)) *) (CHARSET (NEGATED_CHAR_SET \d (RANGE a f))))) (ATOM f) (ATOM o) (ATOM o))