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Antlr是一个强大的跨语言语法解析器。
- 可以用来读取、处理、执行或翻译结构化文本或二进制文件。
Antlr可以从语法上来生成一个可以构建和遍历解析树的解析器。我们无法仅从一个个单个的字符，去理解一句话完整的意思的。
- 因为单个的字符并没有意义，一句话之所以有含义，是因为组成它的每一个单词具有意义。
ANTLR的语法分析过程与我们解读某句话意义的过程是相同的。
ANTLR官方网址：http://www.antlr.org/
ANTLR官方 Github：https://github.com/antlr/antlr4大量语法文件例子：https://github.com/antlr/grammars-v4
基本概念
抽象语法树 (
AST) ：
- 抽象语法树是源代码结构的一种抽象表示，它以树的形状表示语言的语法结构。
语法解析器 (
Parser) 语法解析器：
- 进行语法检查，并构建由输入单词(
Token)组成的数据结构(即抽象语法树)。词法分析器 (
Lexer) 词法分析：
是指在计算机科学中，将 字符序列 转换为单词(
Token)的过程。执行 词法分析 的程序便称为词法分析器。
词法分析器(
Lexer)一般是用来供 语法解析器(Parser) 调用的。
ANTLR语法分析过程
首先进行词法分析，它是将字符聚集为单词或者符号的过程。
通过词法分析，
ANTLR根据事先定义的词法规则，将用户的输入字符解析为词法符号。
- 并根据各个词法符号出现的位置，匹配语法规则，生成一颗语法分析树。
通过遍历
ANTLR生成的语法分析树，就能够根据我们自己的需求，实现自定义的语法功能。
安装插件
IDEA作为开发工具，在Preference->Plugins中搜索Antlr然后安装即可。
定义语法和词法
需要创建一个
.g4文件，用于定义词法分析器（Lexer）和语法解析器(Parser)。下面是一个简单的例子：
Hello.g4。
// file Hello.g4
// Define a grammar called Hello
grammar Hello; // 1. grammer name
@header { package pers.me.expression.parser; } // 2. java package
r : 'hello' ID ; // 3. match keyword hello followed by an identifier
ID : [a-z]+ ; // match lower-case identifiers
WS : [ \t\r\n]+ -> skip ; // 4. skip spaces, tabs, newlines
定义了
grammar的名字，名字需要与文件名对应。定义生成的
Java类的package。
r定义的语法，会使用到下方定义的正则表达式词法。定义了空白字符，后面的
skip是一个特殊的标记，标记空白字符会被忽略。
生成代码
在
IDEA中右键点击.g4文件，选择Generate ANTLR Recognizer，插件会自动在gen目录下生成一堆Java代码。
- 我们需要移动到对应的
package中。如果定义了
@header，IDEA也会自动生成package信息。
测试
利用下面这段代码来测试一下
ParseTree。
public class HelloTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
HelloLexer lexer = new HelloLexer(CharStreams.fromString("hello parrt"));
CommonTokenStream tokens = new CommonTokenStream(lexer);
HelloParser parser = new HelloParser(tokens);
ParseTree tree = parser.r();
System.out.println(tree.toStringTree(parser));
}
}
运行上面的代码可以得到如下输出，程序识别出输入的字符串符合
r的语法。
(r hello parrt)
Listener和Visitor
ANTLR提供了两种方法来访问ParseTree：
- 一种是通过
Parse-Tree Listener的方法。- 另一种是通过
Parse-Tree Visitor的方法。
Listener有以下特点：
访问
AST的所有节点。重写（
Override）进入时（enterXXX方法）和退出时（exitXXX方法）要执行的方法。要重写的方法没有返回值，因此需要在属性中保留所需的值。
Visitor有以下特点：
并非所有
AST节点都被访问。根据目的重写进入节点时要执行的过程（
visitXXX方法）。重写方法有一个返回值，因此不必在属性中保存所需的值。
最大的区别是Listener会自动访问 AST 的所有节点，而Visitor如果要访问当前节点的子树，则需要手工实现。
Visitor较为简单方便，继承HelloBaseVisitor类即可，内部的方法与g4文件定义相对应，对照看即可理解。实现了
visitor之后，就可以完成一个简单的自定义解析器了。