ANTLR ANother Tool for Language Recognition www.antlr.org Jobson Ronan (jrjs) Renato Viana (rvf)

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1 ANTLR ANother Tool for Language Recognition www.antlr.org Jobson Ronan (jrjs) Renato Viana (rvf)

2 Motivação Parsers criados com YACC tendem a ter baixa qualidade de mensagens de erro Erros em gramáticas do YACC são difíceis de entender. YACC informa um erro de "shift/reduce" ou "reduce/reduce" associado a uma dada regra da gramática Possibilidade de gerar Parsers para várias linguagens (C++, Java, C# e Python) Open-source

3 Características ANTLR gera recursive decent parsers e possui uma boa reportagem de erros. Parsers gerados pelo ANTLR são razoavelmente legíveis. Facilitando a depuração Possui boa documentação e grande quantidade de exemplos  Apesar disso, a curva de aprendizagem ainda é grande.

4 Aprendendo por exemplo Exp: Linguagem de expressões aritméticas  Suporta soma, subtração e multiplicação de inteiros  Suporta parêntesis para definir prioridades Ex:  2+3  1  5*(3+7)

5 Gramática Todas as gramáticas do ANTLR são subclasses de Lexer, Parser, or TreeParser  As regras são específicadas em uma notação EBNF class ExprParser extends Parser; expr: mexpr ((PLUS|MINUS) mexpr)* ; mexpr : atom (STAR atom)* ; atom: INT | LPAREN expr RPAREN ;

6 Lexer class ExprLexer extends Lexer; options { k=2; // needed for newline junk charVocabulary='\u0000'..'\u007F'; // allow ascii } LPAREN: '(' ; RPAREN: ')' ; PLUS : '+' ; MINUS : '-' ; STAR : '*' ; INT : ('0'..'9')+ ; WS : ( ' ' | '\r' '\n' | '\n' | '\t' ) {$setType(Token.SKIP);} ;

7 Gerando Executar ferramenta de geração $ java antlr.Tool expr.g Resultado ExprLexer.java ExprParser.java ExprParserTokenTypes.java

8 Testando Executar o parser import antlr.*; public class Main { public static void main(String[] args) throws Exception { ExprLexer lexer = new ExprLexer(System.in); ExprParser parser = new ExprParser(lexer); parser.expr(); }

9 Avaliando Expressões Avaliando expressões on-the-fly class ExprParser extends Parser; expr returns [int value=0] {int x;} : value=mexpr ( PLUS x=mexpr {value += x;} | MINUS x=mexpr {value -= x;} )* ; mexpr returns [int value=0] {int x;} : value=atom ( STAR x=atom {value *= x;} )* ; atom returns [int value=0] : i:INT {value=Integer.parseInt(i.getText());} | LPAREN value=expr RPAREN ;

10 Testando Alterações no método expr() import antlr.*; public class Main { public static void main(String[] args) throws Exception { ExprLexer lexer = new ExprLexer(System.in); ExprParser parser = new ExprParser(lexer); int x = parser.expr(); System.out.println(x); }

11 Problemas Mistura de interesses  Código de definição da gramática  Código de definição das ações  Código da linguagem alvo (Java) Solução  Gerar uma AST

12 Gerando ASTs Pequenas alterações na definição da gramática  Indica-se açucares sintáticos  Indica-se nomes dos nós Define-se um TreeParser

13 Alterações na gramática “^” Índica as raízes das sub-arvores “!” Índica os açucares sintáticos class ExprParser extends Parser; options { buildAST=true; } expr: mexpr ((PLUS^|MINUS^) mexpr)* ; mexpr : atom (STAR^ atom)* ; atom: INT | LPAREN! expr RPAREN! ;

14 Definindo TreeParser class ExprTreeParser extends TreeParser; options { importVocab=ExprParser; } expr returns [int r=0] { int a,b; } : #(PLUS a=expr b=expr) {r = a+b;} | #(MINUS a=expr b=expr) {r = a-b;} | #(STAR a=expr b=expr) {r = a*b;} | i:INT {r = (int)Integer.parseInt(i.getText());} ;

15 Testando import antlr.*; import antlr.collections.*; public class Main { public static void main(String[] args) throws Exception { ExprLexer lexer = new ExprLexer(System.in); ExprParser parser = new ExprParser(lexer); parser.expr(); AST t = parser.getAST(); System.out.println(t.toStringTree()); ExprTreeParser treeParser = new ExprTreeParser(); int x = treeParser.expr(t); System.out.println(x); }

16 Exercícios 1. Adicionar a linguagem de expressões o comando print print(4+3*6) 2. Adicionar a linguagem de expressões suporte a varáveis v1 = 3+5 print(v1+10) *Não tente fazer os dois ao mesmo tempo

17 ANTLR ANother Tool for Language Recognition www.antlr.org Jobson Ronan (jrjs) Renato Viana (rvf)