ANTLR 4的C#实例
网上大多ANTLR的资源都是Java的,很少C#的示例,此文的目的就是以一个C#实现的表达式计算实例来说明如何在Visual Studio中编写ANTLR程序。大家可以把它看成一个简单的Hello World,后续我会陆续介绍ANTLR的一些高阶使用。
ANTLR是一款强大的语法分析生成器,可以用来读取,处理,执行和转换结构化文本或二进制文件。最著名的应用应该是Hibernate,用ANTLR搭建了HQL。除了大牌项目,你也可以建立各种有用的工具,如配置文件的读取,遗留代码转换器,Wiki标记的渲染器以及JSON解析器。通过语法的语言描述,ANTLR可以生成这种语言解析器并自动生成语法分析树(一种代表语法如何去匹配输入的的数据结构)。ANTLR也可自动生成树的遍历器,你可以用Visitor访问那些树的节点来执行应用程序特定的代码。
同类的工具
早期有很多优秀的语言识别工具,比如Lex/Yacc和Flex/Bison,但是年代久远,不支持C#。
1. Flex/Bison PostgreSQL用的是这个
2. Yacc MySQL用的是这个
4. Lemon 一个小巧的词法语法解析器,SQLite用的是这个
下面是一张主流的Parser的比较图:
在Visial Studio 2010中安装ANTLR插件
打开Tools中的Extension Manager...
选择Online Gallery,搜索NuGet,下载NuGet Package Manager并安装
搜索ANTLR,下载ANTLR Language Support并安装
创建项目
新建一个控制台应用程序,右击Solution,点击Manage NuGet Packagers for Solution...,搜索ANTLR4(注意选择Include Prerelease,这样列表中的才是最新版本哦),选择ANTLR 4下载并安装,ANTLR 4 Runtime会一并安装。
1.添加ANTLR 4模板的语法文件至项目,取名MyGrammar.g4
在MyGrammar.g4里面编写语法
grammar MyGrammar;/** Parser Rules*/program: expression
;expression : '(' expression ')' #Parenthesis| expression operate = ('*' | '/') expression #MultiplyDivide| expression operate = ('+' | '-') expression #AddSubtraction | INT #Number
;/** Lexer Rules*/ADD : '+' ;
SUB : '-' ;
MUL : '*' ;
DIV : '/' ;INT : '0'..'9'+ ;WS : [ \t\r\n]+ -> skip ;
这是一个简单的表达式语法规则,括号优先级最高,其次乘除,加减在最后面,编译后在 \obj\x86\Debug 文件夹自动生成相应程序。
2.添加一个MyGrammarVisitor.cs文件
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using Antlr4.Runtime;namespace ConsoleApplication1 {public class MyGrammarVisitor : MyGrammarBaseVisitor<object>{Dictionary<string, object> memory = new Dictionary<string, object>();public override object VisitParenthesis(MyGrammarParser.ParenthesisContext context){object obj = Visit(context.expression());return obj;}public override object VisitMultiplyDivide(MyGrammarParser.MultiplyDivideContext context){double left = Convert.ToDouble(Visit(context.expression(0)));double right = Convert.ToDouble(Visit(context.expression(1)));object obj = new object(); if (context.operate.Type == MyGrammarParser.MUL) {obj = left * right;} else if (context.operate.Type == MyGrammarParser.DIV) {if (right == 0) {throw new Exception("Cannot divide by zero.");}obj = left / right;}return obj;}public override object VisitAddSubtraction(MyGrammarParser.AddSubtractionContext context){double left = Convert.ToDouble(Visit(context.expression(0)));double right = Convert.ToDouble(Visit(context.expression(1)));object obj = new object(); if (context.operate.Type == MyGrammarParser.ADD) {obj = left + right;}else if (context.operate.Type == MyGrammarParser.SUB) {obj = left - right;}return obj;}public override object VisitNumber(MyGrammarParser.NumberContext context){object obj = context.GetText();return obj;}} }
MyGrammarVisitor类继承自MyGrammarBaseVisitor,重载具体实现了四则运算。
3.最后Main来调用这些方法
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using Antlr4.Runtime;namespace ConsoleApplication1 {class Program{static void Main(string[] args){string input = @"1 + (2 - 3) * 4";var stream = new AntlrInputStream(input);var lexer = new MyGrammarLexer(stream);var tokens = new CommonTokenStream(lexer);var parser = new MyGrammarParser(tokens);var tree = parser.program();var visitor = new MyGrammarVisitor();var result = visitor.Visit(tree);Console.WriteLine(tree.ToStringTree(parser));Console.WriteLine(result);Console.ReadKey();}} }
该程序读入一个四则运算的表达式,由ANTLR来做词法分析语法分析,生成表达式树,然后按重载的Visitor方法自动walk,最后返回结果。
示例代码
转载于:https://www.cnblogs.com/henduck/p/5542976.html
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