你不需要ANTLR和Dragon的书来手工编写一个简单的词法分析器。即使是更完整的语言(如Java)的词法分析器,手写也不是非常复杂。显然,如果你有一个工业任务,你可能需要考虑工业强度工具,如ANTLR或一些lex变体,但为了学习词汇分析的工作原理,手工编写可能会被证明是一个有用的练习。我假设情况就是这样,因为你说你仍然是一个初学者。
这是一个简单的词法分析器,用Java编写,用于类似Scheme语言的子集,这是我在看到这个问题后写的。我认为代码相对容易理解,即使你以前从未见过词法分析器,仅仅是因为将字符流(在本例中为a)分解为标记流(在本例中为a)并不难。如果您有任何疑问,我可以尝试更深入地解释。String
List<Token>
import java.util.List;
import java.util.ArrayList;
/*
* Lexical analyzer for Scheme-like minilanguage:
* (define (foo x) (bar (baz x)))
*/
public class Lexer {
public static enum Type {
// This Scheme-like language has three token types:
// open parens, close parens, and an "atom" type
LPAREN, RPAREN, ATOM;
}
public static class Token {
public final Type t;
public final String c; // contents mainly for atom tokens
// could have column and line number fields too, for reporting errors later
public Token(Type t, String c) {
this.t = t;
this.c = c;
}
public String toString() {
if(t == Type.ATOM) {
return "ATOM<" + c + ">";
}
return t.toString();
}
}
/*
* Given a String, and an index, get the atom starting at that index
*/
public static String getAtom(String s, int i) {
int j = i;
for( ; j < s.length(); ) {
if(Character.isLetter(s.charAt(j))) {
j++;
} else {
return s.substring(i, j);
}
}
return s.substring(i, j);
}
public static List<Token> lex(String input) {
List<Token> result = new ArrayList<Token>();
for(int i = 0; i < input.length(); ) {
switch(input.charAt(i)) {
case '(':
result.add(new Token(Type.LPAREN, "("));
i++;
break;
case ')':
result.add(new Token(Type.RPAREN, ")"));
i++;
break;
default:
if(Character.isWhitespace(input.charAt(i))) {
i++;
} else {
String atom = getAtom(input, i);
i += atom.length();
result.add(new Token(Type.ATOM, atom));
}
break;
}
}
return result;
}
public static void main(String[] args) {
if(args.length < 1) {
System.out.println("Usage: java Lexer \"((some Scheme) (code to) lex)\".");
return;
}
List<Token> tokens = lex(args[0]);
for(Token t : tokens) {
System.out.println(t);
}
}
}
使用示例:
~/code/scratch $ java Lexer ""
~/code/scratch $ java Lexer "("
LPAREN
~/code/scratch $ java Lexer "()"
LPAREN
RPAREN
~/code/scratch $ java Lexer "(foo)"
LPAREN
ATOM<foo>
RPAREN
~/code/scratch $ java Lexer "(foo bar)"
LPAREN
ATOM<foo>
ATOM<bar>
RPAREN
~/code/scratch $ java Lexer "(foo (bar))"
LPAREN
ATOM<foo>
LPAREN
ATOM<bar>
RPAREN
RPAREN
一旦你写了一两个像这样的简单词法分析器,你就会很好地了解这个问题是如何分解的。然后,探索如何使用像lex这样的自动化工具会很有趣。基于正则表达式的匹配器背后的理论并不太困难,但确实需要一段时间才能完全理解。我认为手工编写词法分析器可以激发这项研究,并帮助你更好地掌握问题,而不是深入研究将正则表达式转换为有限自动化(首先是NFA,然后是NFA到DFA)背后的理论,等等......涉足该理论可能会一次接受很多东西,并且很容易不知所措。
就个人而言,虽然Dragon的书很好,而且非常彻底,但覆盖范围可能不是最容易理解的,因为它的目标是完整的,不一定是可访问的。在打开 Dragon 书之前,您可能想尝试一些其他编译器文本。以下是一些免费书籍,这些书籍有很好的介绍性报道,恕我直言:
http://www.ethoberon.ethz.ch/WirthPubl/CBEAll.pdf
http://www.diku.dk/~torbenm/Basics/
一些关于正则表达式实现的文章(自动词法分析通常使用正则表达式)
http://swtch.com/~rsc/regexp/
我希望这有帮助。祝你好运。