ANTLR语法层的选项及动作 - ANTLR

ANTLR语法层的选项

ANTLR语法层的选项中可以设置一系列的键值从而影响ANTLR输出的代码。这些选项是全局的，除非在某条规 则中覆盖了这些选项，否则这些选项会影响到该语法中的所有元素。选项应该紧跟在语法头后面，具有如下的形式：

options {
name1 = value1;
name2 = vaule2;
...
}

选项中的名字必须使用标识符（identifiers），但是其值可以为标识符、单引号括起来的字串、整 数或者特殊的字串——*(目前仅对选项K起作用)。
目前的ANTLR支持的语法层的选项主要包括：语言选项（Language）、输出选项 （output）、回溯选项（backtrack）、记忆选项（memorize）、记号词库（tokenVocab）、重写选项（rewrite）、超 类选项（superClass）、过滤选项（Filter）、AST标签类型（ASTLabelType）以及K选项。

1. 语言选项
语 言选项指定了ANTLR将要产生的代码的目标语言，默认情况下该选项设置为了Java。需要注意的是，ANTLR中的嵌入的动作必须要使用目标语言来写。 如下面的例子：
grammar T;
options {
language=Java;
}
a : ... {《action-in-Java-language》} ... ;

ANTLR使用了特有的基于字串模板 （StringTemplate-based）代码生成器，构建一个新的目标语言显得较为简单，因此我们可以构建多种语言，诸如 Java，C，C++，C#，Python，Objective-C，Ruby等等。语言选项让ANNTLR去模板目录（例如org/antlr /codegen/templates/Java or org/antlr/codegen/templates/C）下寻找合适的模板,并使用模板来构建语言。该目录下包含大量的模板，我们可以向其中加入其 他的模板以满足我们的需求。但需要注意，这些模板所在路径应该在CALSSPATH这个环境变量中已经指明。

2. 输出选项
输出 选项控制了ANTLR输出的数据结构，目前支持两种输出：抽象语法树——AST（Abstract Syntax Trees）和字串模板（StringTemplates）——template。当output这个选项被设置后，所有的规则都被输出成了AST或者 template。

output=AST允许我们使用树构造运算符或者重写规则。下面是一个简单的语法，它构造了一个虚拟的根节点—— DECL，并用输入的记号ID来为这个根节点创建一个子节点：

grammar T;

options {
output=AST;
}

decl    :    ID -> ^(DECL ID) ;
ID        :    'a'..'z'+ ;

关于输出模板的问题在后面，暂时还没有看到。

3. 回溯选项
当回溯选项打开的时候，在执行一个LL(K)失败的时候，ANTLR会返回至LL(K)开始而尝试其他的规则。

4.记 忆选项
memoize选项打开以后，每条解析方法（Paser Method）开始之前，ANTLR会首先检测以前的尝试结果，并在该方法执行完成之后记录该规则是否执行成功。但是注意，对于单条的规则打开此选项经常 比在全局上打开该规则效率更高。

5. tokenVocab选项
大型的工程中常常利用AST作为中间产物对输入进行多次分析并最 终生成代码。对AST的遍历时需要经常使用树语法（tree grammar），而tree grammar中经常需要将符号与其他的文件中的符号进行同步或者更新。tokenVocab实现了这个功能。
例如我们定义了下面的一个语法文 件：

grammar P;
options {
output=AST;
}
expr: INT ('+' ^ INT)* ;
INT : '0'..'9' +;
WS : ' ' | '\r' | '\n' ;
利 用该文件生成了一个标记：P.token，并生成了语法树（AST）。这时我们需要一个用于遍历该AST的tree grammar，并通过tree grammar 中的tokenVocab选项来向其中更新tokens:

tree grammar Dump;
options {
tokenVocab=P;
ASTLabelType=CommonTree;
}
expr: ^( '+' expr {System.out.print('+' );} expr )
| INT {System.out.print($INT.text);}
;

编译tree grammar的时候ANTLR默认会在当前目录下寻找.token文件，我们可以通过-lib选项来设置用于寻找.token文件的目录，例如：
java org.antlr.Tool -lib . Dump.g

6. 重写选项
通过重写选项可以改变ANTLR对输入的默认处理规 则，一般用在输出为template的情况下。将该选项使能之后，ANTLR将一般的输入直接拷贝至输出，而将适于模板重写规则的输入做其他的处理。

7. 超类选项
用于指定一个超类。

8. 过滤选项
用于过滤一些感兴趣的输入。但是一般在词法分析上不常用到。

9. AST标签类型

10. TokenLabelType

11. K选项
K选项用于限制对LL(K)进行语法分 析的次数，从而提高了ANTLR的解析速度。K只能为*或者数字，默认为*。

××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××

属 性和动作

动作（Actions）实际上是用目标语言写成的、嵌入到规则中的代码（以花括号包裹）。它们通常直接操作输入的标号，但是他们也可以 用来调用相应的外部代码。属性，到目前为止我的理解还不多，感觉像是C++中类里面的成员，一会看完应该会更清楚一些。

1. 语法动作（Grammar Actions）
动作（Actions）是指嵌在语法中的、用目标语言写成的代码片段。ANTLR则把这些代码（除了 用$或%标记的以外）逐字地插入到生成的识别器中。
动作可以放到规则的外边，也可以嵌入到某条规则当中。当动作位于规则之外时候，这些动作同城定 义了一些全局的或者是类的成员（变量或者成员函数）；而当其嵌入规则之中时，则用于执行某些特定的命令，这些命令在识别器识别了其预订的字符的时候就会开 始执行。例如下面的例子：

parser grammar T;
@header {
package p;
}
@members {
int i;
public TParser(TokenStream input, int foo) {
this(input);
i = foo;
}
}
a[int x] returns [int y]
@init {int z=0;}
@after {System.out.println("after matching rule; before finally");}
: {《action1》} A {《action2 》}
;
catch[RecognitionException re] {
System.err.println("error");
}
finally { 《do-this-no-matter-what 》 }

从中可以看出，前面的两个动作，@head and @members是两个处于规则之外的全局的动作，定义了一些变量和类；而后两个则分别在a这个规则的前后执行（@init在前，@after在后，这个 在前面提到过）。 这里针对两种类型详细叙述。

1.1 全局动作
ANTLR提供了几个全局动作以便让用户填充代码，这些全局动作 已经预先定义了名字和执行条件，例如前面代码中的head和members等等，其含义分别为：
header ——这里的代码段将会出现在识别器的类定义之前。通常，也就是程序开始时候的包的定义和引入之前。
members ——指定了实例变量和方法。
rulecatch —— 用来取代默认的、进行出错处理的程序。
synpredgate ——用于改变默认的syntax predict date

1.2 嵌入动作——基本上前面已经全了。