什么是ANTLR中的“语义谓词”?

时间:2010-06-16 19:16:49

标签: antlr antlr3 antlr4

ANTLR中的 语义谓词 是什么?

2 个答案:

答案 0 :(得分:159)

ANTLR 4

对于ANTLR 4中的谓词,请检查这些堆栈溢出 Q& A's:


ANTLR 3

语义谓词 是一种在语法上强制执行额外(语义)规则的方法 使用普通代码的行动。

有三种语义谓词:

  • 验证 语义谓词;
  • gated 语义谓词;
  • 消除歧义 语义谓词。

示例语法

假设您有一个由仅由数字分隔的数字组成的文本块 逗号,忽略任何空格。您想要解析此输入 确保数字最多为3位“长”(最多999)。下列 语法(Numbers.g)会做这样的事情:

grammar Numbers;

// entry point of this parser: it parses an input string consisting of at least 
// one number, optionally followed by zero or more comma's and numbers
parse
  :  number (',' number)* EOF
  ;

// matches a number that is between 1 and 3 digits long
number
  :  Digit Digit Digit
  |  Digit Digit
  |  Digit
  ;

// matches a single digit
Digit
  :  '0'..'9'
  ;

// ignore spaces
WhiteSpace
  :  (' ' | '\t' | '\r' | '\n') {skip();}
  ;

测试

可以使用以下类测试语法:

import org.antlr.runtime.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ANTLRStringStream in = new ANTLRStringStream("123, 456, 7   , 89");
        NumbersLexer lexer = new NumbersLexer(in);
        CommonTokenStream tokens = new CommonTokenStream(lexer);
        NumbersParser parser = new NumbersParser(tokens);
        parser.parse();
    }
}

通过生成词法分析器和解析器来测试它,编译所有.java文件和 运行Main类:

java -cp antlr-3.2.jar org.antlr.Tool Numbers.g
javac -cp antlr-3.2.jar *.java
java -cp .:antlr-3.2.jar Main

执行此操作时,控制台上不会打印任何内容,这表示什么都没有 出错。尝试更改:

ANTLRStringStream in = new ANTLRStringStream("123, 456, 7   , 89");

成:

ANTLRStringStream in = new ANTLRStringStream("123, 456, 7777   , 89");

再次进行测试:您会在字符串777后面的控制台上看到错误。


语义谓词

这将我们带入语义谓词。假设您要解析 长度在1到10位之间的数字。像:

这样的规则
number
  :  Digit Digit Digit Digit Digit Digit Digit Digit Digit Digit
  |  Digit Digit Digit Digit Digit Digit Digit Digit Digit
     /* ... */
  |  Digit Digit Digit
  |  Digit Digit
  |  Digit
  ;

会变得很麻烦。语义谓词可以帮助简化这种类型的规则。


1。验证语义谓词

验证语义谓词什么都不是 不仅仅是一段代码后跟一个问号:

RULE { /* a boolean expression in here */ }?

使用 验证 解决上述问题 语义谓词,将语法中的number规则更改为:

number
@init { int N = 0; }
  :  (Digit { N++; } )+ { N <= 10 }?
  ;

部分{ int N = 0; }{ N++; }是纯Java语句 当解析器“输入”number规则时,第一个被初始化。实际上 谓词是:{ N <= 10 }?,它导致解析器抛出一个 FailedPredicateException 每当一个数字超过10位数时。

使用以下ANTLRStringStream测试它:

// all equal or less than 10 digits
ANTLRStringStream in = new ANTLRStringStream("1,23,1234567890"); 

不会产生异常,而以下情况会产生异常:

// '12345678901' is more than 10 digits
ANTLRStringStream in = new ANTLRStringStream("1,23,12345678901");

2。门控语义谓词

门控语义谓词类似于验证语义谓词, 只有 gated 版本会产生语法错误,而不是FailedPredicateException

门控语义谓词的语法是:

{ /* a boolean expression in here */ }?=> RULE

要使用 gated 谓词来匹配上述问题,以匹配长达10位数的数字:

number
@init { int N = 1; }
  :  ( { N <= 10 }?=> Digit { N++; } )+
  ;

再次测试它:

// all equal or less than 10 digits
ANTLRStringStream in = new ANTLRStringStream("1,23,1234567890"); 

// '12345678901' is more than 10 digits
ANTLRStringStream in = new ANTLRStringStream("1,23,12345678901");

你将会看到最后一个会抛出错误。


3。消除语义谓词的歧义

最终类型的谓词是消除歧义的语义谓词,它看起来有点像验证谓词({boolean-expression}?),但更像是一个门控语义谓词(没有抛出异常)当布尔表达式求值为false时)。您可以在规则的开头使用它来检查规则的某些属性,并让解析器匹配所述规则。

假设示例语法创建Number标记(词法分析器规则而不是解析器规则),它将匹配0..999范围内的数字。现在在解析器中,您希望区分低数字和高数字(低:0..500,高:501..999)。这可以使用消除歧义的语义谓词来完成,您可以在其中检查流中的下一个令牌(input.LT(1)),以检查它是低还是高。

演示:

grammar Numbers;

parse
  :  atom (',' atom)* EOF
  ;

atom
  :  low  {System.out.println("low  = " + $low.text);}
  |  high {System.out.println("high = " + $high.text);}
  ;

low
  :  {Integer.valueOf(input.LT(1).getText()) <= 500}? Number
  ;

high
  :  Number
  ;

Number
  :  Digit Digit Digit
  |  Digit Digit
  |  Digit
  ;

fragment Digit
  :  '0'..'9'
  ;

WhiteSpace
  :  (' ' | '\t' | '\r' | '\n') {skip();}
  ;

如果你现在解析字符串"123, 999, 456, 700, 89, 0",你会看到以下输出:

low  = 123
high = 999
low  = 456
high = 700
low  = 89
low  = 0

答案 1 :(得分:11)

我总是在wincent.com上使用对ANTLR predicates的简洁参考作为我的向导。