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可怜的男人的“lexer”为C#

lexer regex c#

Paul Hollingsworth · 技术社区 · 16 年前

似乎我应该能够使用正则表达式来完成实际的繁重工作,但我看不到一个简单的方法来完成。首先,正则表达式似乎只在字符串上工作,而不在流上工作(为什么呢!?)。

interface ILexer : IDisposable
{
    /// <summary>
    /// Return true if there are more tokens to read
    /// </summary>
    bool HasMoreTokens { get; }
    /// <summary>
    /// The actual contents that matched the token
    /// </summary>
    string TokenContents { get; }
    /// <summary>
    /// The particular token in "tokenDefinitions" that was matched (e.g. "STRING", "NUMBER", "OPEN PARENS", "CLOSE PARENS"
    /// </summary>
    object Token { get; }
    /// <summary>
    /// Move to the next token
    /// </summary>
    void Next();
}

interface ILexerFactory
{
    /// <summary>
    /// Create a Lexer for converting a stream of characters into tokens
    /// </summary>
    /// <param name="reader">TextReader that supplies the underlying stream</param>
    /// <param name="tokenDefinitions">A dictionary from regular expressions to their "token identifers"</param>
    /// <returns>The lexer</returns>
    ILexer CreateLexer(TextReader reader, IDictionary<string, object> tokenDefinitions);
}

所以,pluz发送codz。。。

那么,有什么简单的方法来实现上述目标的建议吗?(另外,我不想要任何“代码生成器”。性能对这件事并不重要,我也不想在构建过程中引入任何复杂性。)

7 回复 | 直到 16 年前

AustinWBryan ravenspoint 7 年前

我在这里发布的作为答案的原始版本有一个问题,它只在有多个“Regex”匹配当前表达式时才起作用。也就是说,只要一个正则表达式匹配,它就会返回一个令牌——而大多数人希望正则表达式是“贪婪的”。对于“带引号的字符串”之类的东西,情况尤其如此。

位于正则表达式顶部的唯一解决方案是逐行读取输入(这意味着您不能拥有跨越多行的令牌)。我可以接受这一点——毕竟,这是一个穷人的雷克瑟!此外,在任何情况下,从Lexer中获取行号信息通常都很有用。

this

public interface IMatcher
{
    /// <summary>
    /// Return the number of characters that this "regex" or equivalent
    /// matches.
    /// </summary>
    /// <param name="text">The text to be matched</param>
    /// <returns>The number of characters that matched</returns>
    int Match(string text);
}

sealed class RegexMatcher : IMatcher
{
    private readonly Regex regex;
    public RegexMatcher(string regex) => this.regex = new Regex(string.Format("^{0}", regex));

    public int Match(string text)
    {
        var m = regex.Match(text);
        return m.Success ? m.Length : 0;
    }
    public override string ToString() => regex.ToString();
}

public sealed class TokenDefinition
{
    public readonly IMatcher Matcher;
    public readonly object Token;

    public TokenDefinition(string regex, object token)
    {
        this.Matcher = new RegexMatcher(regex);
        this.Token = token;
    }
}

public sealed class Lexer : IDisposable
{
    private readonly TextReader reader;
    private readonly TokenDefinition[] tokenDefinitions;

    private string lineRemaining;

    public Lexer(TextReader reader, TokenDefinition[] tokenDefinitions)
    {
        this.reader = reader;
        this.tokenDefinitions = tokenDefinitions;
        nextLine();
    }

    private void nextLine()
    {
        do
        {
            lineRemaining = reader.ReadLine();
            ++LineNumber;
            Position = 0;
        } while (lineRemaining != null && lineRemaining.Length == 0);
    }

    public bool Next()
    {
        if (lineRemaining == null)
            return false;
        foreach (var def in tokenDefinitions)
        {
            var matched = def.Matcher.Match(lineRemaining);
            if (matched > 0)
            {
                Position += matched;
                Token = def.Token;
                TokenContents = lineRemaining.Substring(0, matched);
                lineRemaining = lineRemaining.Substring(matched);
                if (lineRemaining.Length == 0)
                    nextLine();

                return true;
            }
        }
        throw new Exception(string.Format("Unable to match against any tokens at line {0} position {1} \"{2}\"",
                                          LineNumber, Position, lineRemaining));
    }

    public string TokenContents { get; private set; }
    public object Token   { get; private set; }
    public int LineNumber { get; private set; }
    public int Position   { get; private set; }

    public void Dispose() => reader.Dispose();
}

示例程序:

string sample = @"( one (two 456 -43.2 "" \"" quoted"" ))";

var defs = new TokenDefinition[]
{
    // Thanks to [steven levithan][2] for this great quoted string
            // regex
    new TokenDefinition(@"([""'])(?:\\\1|.)*?\1", "QUOTED-STRING"),
    // Thanks to http://www.regular-expressions.info/floatingpoint.html
    new TokenDefinition(@"[-+]?\d*\.\d+([eE][-+]?\d+)?", "FLOAT"),
    new TokenDefinition(@"[-+]?\d+", "INT"),
    new TokenDefinition(@"#t", "TRUE"),
    new TokenDefinition(@"#f", "FALSE"),
    new TokenDefinition(@"[*<>\?\-+/A-Za-z->!]+", "SYMBOL"),
    new TokenDefinition(@"\.", "DOT"),
    new TokenDefinition(@"\(", "LEFT"),
    new TokenDefinition(@"\)", "RIGHT"),
    new TokenDefinition(@"\s", "SPACE")
};

TextReader r = new StringReader(sample);
Lexer l = new Lexer(r, defs);
while (l.Next())
    Console.WriteLine("Token: {0} Contents: {1}", l.Token, l.TokenContents);

输出:

Token: LEFT Contents: (
Token: SPACE Contents:
Token: SYMBOL Contents: one
Token: SPACE Contents:
Token: LEFT Contents: (
Token: SYMBOL Contents: two
Token: SPACE Contents:
Token: INT Contents: 456
Token: SPACE Contents:
Token: FLOAT Contents: -43.2
Token: SPACE Contents:
Token: QUOTED-STRING Contents: " \" quoted"
Token: SPACE Contents:
Token: RIGHT Contents: )
Token: RIGHT Contents: )

Andy Dent 16 年前

Irony 在CodePlex上。

Irony是一个用于在.NET平台上实现语言的开发工具包。它利用c#语言和.NET Framework 3.5的灵活性和强大功能,实现了一种全新的、精简的编译器构造技术。与大多数现有的yacc/lex风格的解决方案不同,反讽不使用任何扫描程序或解析器代码生成,这些代码是从用专门的元语言编写的语法规范生成的。讽刺的是,目标语言语法直接用c#编码,使用运算符重载来表示语法结构。Irony的扫描器和解析器模块使用编码为c#类的语法来控制解析过程。有关c#类中的语法定义示例以及在工作解析器中使用它的示例,请参见表达式语法示例。

Juliet 16 年前

除非你有一个非常非传统的语法,否则我会建议不要使用自己的lexer/parser。

我通常发现C#的lexer/parser非常缺乏。然而,F#附带了fslex和fsyacc,您可以学习如何使用它们 in this tutorial

我想这并不是穷人的词法分析器,因为你必须学习一门全新的语言才能开始,但这是一个开始。

Chris S 16 年前

改变我原来的答案。

看看 SharpTemplate 具有不同语法类型的解析器,例如。

#foreach ($product in $Products)
   <tr><td>$product.Name</td>
   #if ($product.Stock > 0)
      <td>In stock</td>
   #else
     <td>Backordered</td>
   #end
  </tr>
#end

它对每种类型的令牌使用正则表达式:

public class Velocity : SharpTemplateConfig
{
    public Velocity()
    {
        AddToken(TemplateTokenType.ForEach, @"#(foreach|{foreach})\s+\(\s*(?<iterator>[a-z_][a-z0-9_]*)\s+in\s+(?<expr>.*?)\s*\)", true);
        AddToken(TemplateTokenType.EndBlock, @"#(end|{end})", true);
        AddToken(TemplateTokenType.If, @"#(if|{if})\s+\((?<expr>.*?)\s*\)", true);
        AddToken(TemplateTokenType.ElseIf, @"#(elseif|{elseif})\s+\((?<expr>.*?)\s*\)", true);
        AddToken(TemplateTokenType.Else, @"#(else|{else})", true);
        AddToken(TemplateTokenType.Expression, @"\${(?<expr>.*?)}", false);
        AddToken(TemplateTokenType.Expression, @"\$(?<expr>[a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_\.@]*?)(?![a-zA-Z0-9_\.@])", false);
    }
}

是这样用的吗

foreach (Match match in regex.Matches(inputString))
{
    ...

    switch (tokenMatch.TokenType)
    {
        case TemplateTokenType.Expression:
            {
                currentNode.Add(new ExpressionNode(tokenMatch));
            }
            break;

        case TemplateTokenType.ForEach:
            {
                nodeStack.Push(currentNode);

                currentNode = currentNode.Add(new ForEachNode(tokenMatch));
            }
            break;
        ....
    }

    ....
}

它从堆栈中推动和弹出以保持状态。

Kieron 15 年前

here . 通过为LEX创建正则表达式来工作。。。

Direct download

erik 16 年前

爱尔兰大学的研究人员开发了一个部分实现,可以在以下链接中找到: Flex/Bison for C#

这绝对可以被认为是一个“可怜的男人词法分析器”,因为他的实现似乎仍然存在一些问题,例如没有预处理器,存在“悬而未决的其他”情况等问题。

Tim Cooper 14 年前

如果你看一下我书中的ExpressionConverter WPF Converters library ,它具有C#表达式的基本词法分析和语法分析。从内存中看,不涉及正则表达式。