一个编译器的实现3——用编译原理自动化制作文本解析器

旧城等待， 2021-09-19 14:28 280阅读 0赞

关于编译器的概念、工作流程、算法和设计方案，可参考这里（[http://www.cnblogs.com/bitzhuwei/archive/2013/06/05/CompilerDesignAndImp4Context-freeGrammar.html][http_www.cnblogs.com_bitzhuwei_archive_2013_06_05_CompilerDesignAndImp4Context-freeGrammar.html]）。阅读本文须理解“上下文无关文法（Context-free Grammar）”是什么。

本文以加减乘除表达式和一个3D坦克游戏模型为例，说明如何自动生成解析器以及如何使用自动生成的代码。

文末附源代码。

### 加减乘除表达式 ###

运行编译器代码生成器（bitzhuwei.CGCompiler.Winform.exe），默认配置文件中已经有加减乘除表达式（Expression）的文法了。

[![clip\_image002\[8\]][clip_image002_8]][clip_image002_8_clip_image002_8]

设置好编译器名字、命名空间和代码存放的位置，点击“开始！”。

若文法没有错误，会在指定位置生成Expression解析器的代码。

[![clip\_image004\[8\]][clip_image004_8]][clip_image004_8_clip_image004_8]

[![clip\_image006\[8\]][clip_image006_8]][clip_image006_8_clip_image006_8]

一共生成了10个文件（其中bitzhuwei.CompilerBase.dll和使用说明.txt是直接复制的）。

三个Enum\*.cs文件分别是文法的字符类型、单词类型和语法树结点类型。

LexicalAnalyzer\*.cs文件是词法分析器。

LL1SyntaxParser\*.cs文件是语法分析器。

SyntaxTreeNodeValue\*.cs文件是语法树结点类型，稍候会用到。

使用生存的代码的方法很简单：创建一个类库项目，把生成的10个文件全部加进去，引用bitzhuwei.CompilerBase.dll文件。

[![clip\_image007\[8\]][clip_image007_8]][clip_image007_8_clip_image007_8]

为了测试，再创建一个Console项目，用下面的代码测试。

![ContractedBlock.gif][]

测试Expression的代码

输入的语法树如下图所示。

[![clip\_image009\[8\]][clip_image009_8]][clip_image009_8_clip_image009_8]

我们使用解析器，目的是为了得到数据结构后再获取有价值的结果。Expression的价值在于获取表达式的值，通过遍历语法树获取这个值是很容易的。（这个代码只能自己写，这属于语义分析阶段了，目前还无法自动生成。）

![ContractedBlock.gif][]

SyntaxTreeExpressionGetValue.cs

### ArmadaTank模型 ###

坦克舰队（ArmadaTank）是我很喜欢的一款游戏，现在我正在试图用C\#重写这个游戏。喜欢的同学可以自行搜索“坦克舰队”。

ArmadaTank的3D模型是用纯文本的\*.dtm文件标识的。完全可以用自动生成的解析器来加载之。

步骤就不再说了，和Expression的步骤一样，这里只贴一下DTM文件的文法。

![ContractedBlock.gif][]

DTM的文法

用OpenGL来显示3D模型（语义分析及其之后的阶段），如下图所示。

[![clip\_image011\[8\]][clip_image011_8]][clip_image011_8_clip_image011_8]

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