使用Clang作为库 —

Clang AST

1. 介绍
2. 检查AST
3. AST Context
4. AST节点

本文为译文，点击此处查看原文。

本文档温和地介绍了Clang AST的神秘之处，主要针对那些希望为Clang做贡献的开发人员，或者使用基于Clang AST的工具(如AST matchers)的开发人员。

1. 介绍

Clang的AST不同于其他编译器生成的AST，因为它非常类似于编写的C++代码和C++标准。例如，括号表达式和编译时常量在AST中以未简化的形式可用，这使得Clang的 AST非常适合于重构工具。

所有Clang AST节点的文档都可以通过生成的Doxygen获得。doxygen在线文档也由您最喜欢的搜索引擎索引，该引擎将对clang进行搜索，AST节点的类名通常会显示您正在寻找的类的doxygen(例如，搜索：clang ParenExpr)。

2. 检查AST

熟悉Clang AST的一个好方法是在一些简单的示例代码中实际查看它。Clang具有一个内置的AST-dump模式，可以使用标记-ast-dump启用该模式。

让我们看一个简单的示例AST：

$ cat test.cc
int f(int x) {int result = (x / 42);return result;
}# Clang by default is a frontend for many tools; -Xclang is used to pass
# options directly to the C++ frontend.
$ clang -Xclang -ast-dump -fsyntax-only test.cc
TranslationUnitDecl 0x5aea0d0 <<invalid sloc>>
... cutting out internal declarations of clang ...
`-FunctionDecl 0x5aeab50 <test.cc:1:1, line:4:1> f 'int (int)'|-ParmVarDecl 0x5aeaa90 <line:1:7, col:11> x 'int'`-CompoundStmt 0x5aead88 <col:14, line:4:1>|-DeclStmt 0x5aead10 <line:2:3, col:24>| `-VarDecl 0x5aeac10 <col:3, col:23> result 'int'|   `-ParenExpr 0x5aeacf0 <col:16, col:23> 'int'|     `-BinaryOperator 0x5aeacc8 <col:17, col:21> 'int' '/'|       |-ImplicitCastExpr 0x5aeacb0 <col:17> 'int' <LValueToRValue>|       | `-DeclRefExpr 0x5aeac68 <col:17> 'int' lvalue ParmVar 0x5aeaa90 'x' 'int'|       `-IntegerLiteral 0x5aeac90 <col:21> 'int' 42`-ReturnStmt 0x5aead68 <line:3:3, col:10>`-ImplicitCastExpr 0x5aead50 <col:10> 'int' <LValueToRValue>`-DeclRefExpr 0x5aead28 <col:10> 'int' lvalue Var 0x5aeac10 'result' 'int'

一个翻译单元中的顶层声明始终是 TranslationUnitDecl。在本例中，我们编写的第一个声明是“f”的 FunctionDecl。“f”的 body 是一个复合语句(CompoundStmt)，复合语句的子节点是一个 DeclStmt（声明我们的结果变量）和一个 ReturnStmt。

3. AST Context

一个翻译单元的 AST 的所有信息都打包在类 ASTContext 中。它允许从 getTranslationUnitDecl 开始遍历整个翻译单元，或者对于已解析的翻译单元，访问 Clang 的标识符表。

4. AST节点

Clang 的 AST 节点是基于没有公共祖先的类层次结构建模的。相反，对于像 Decl 和 Stmt 这样的基本节点类型，有多个更大的层次结构。许多重要的AST节点派生自 Type、Decl、DeclContext 或 Stmt，有些类同时派生自 Decl 和 DeclContext。

AST 中还有许多节点不是更大层次结构的一部分，只能从特定的其他节点访问，比如 CXXBaseSpecifier。

因此，要遍历整个 AST，首先从 TranslationUnitDecl 开始，然后递归遍历从该节点可以到达的所有内容 —— 必须为每个特定的节点类型编码此信息。这个算法是在 RecursiveASTVisitor 中编码的。请参阅 RecursiveASTVisitor 教程。

Clang AST中最基本的两个节点是语句(Stmt)和声明(Decl)。注意：表达式(Expr)也是 Clang AST 中的语句。