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美 特恩斯 帕爾Terence Parr 著，張博 譯

圖書標籤:

• ANTLR4
• 語法分析
• 編譯器
• 編程語言
• 開發工具
• 計算機科學
• 技術
• 書籍
• 程序設計
• 開源工具

店鋪： 互動創新圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111566489

商品編碼：27150344194

叢書名： 華章程序員書庫

齣版時間：2017-05-01

書[0名0]：	ANTLR 4指南|5828729
圖書定價：	69元
圖書作者：	（美）特恩斯·帕爾（Terence Parr）
齣版社：	[1機1] 械工業齣版社
齣版日期：	2017/5/1 0:00:00
ISBN號：	9787111566489
開本：	16開
頁數：	0
版次：	1-1

內容簡介

Terence Parr: The Definitive ANTLR 4 Reference (ISBN 9781934356999).Copyright ?2012 The Pragmatic Programmers, LLC.Simplified Chinese translation copyright ?2017 by China Machine Press.[0No0] part of this book may be reproduced or transmitted in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, recording or any information storage and retrieval system, without permission, in writing, from the publisher.All rights reserved.本書中文簡體字版由The Pragmatic Programmers, LLC授[0[0權0]0] [1機1] 械工業齣版社在全球齣版發行。未經齣版者書麵許可，不得以任何方式抄襲、復製或節錄本書中的任何部分。

目錄

譯者序 前言 緻謝 [0第0]一部分 ANTLR和計算 [1機1] 語言簡介 [0第0]1章 初識ANTLR 3 1.1 安裝ANTLR 3 1.2 運行ANTLR並測試識彆程序 5 [0第0]2章 縱觀全局 9 2.1 從ANTLR元語言開始 9 2.2 實現一個語[0法0]分析器 11 2.3 你再也不能往核反應堆多加水瞭 13 2.4 使用語[0法0]分析樹來構建語言類應用程序 15 2.5 語[0法0]分析樹監聽器和訪問器 17 [0第0]3章 入門的ANTLR項目 20 3.1 ANTLR工具、運行庫以及自動生成的代碼 21 3.2 測試生成的語[0法0]分析器 23 3.3 將生成的語[0法0]分析器與Java程序集成 25 3.4 構建一個語言類應用程序 26 [0第0]4章 快速指南 29 4.1 匹配算術錶達式的語言 30 4.2 利用訪問器構建一個計算器 35 4.3 利用監聽器構建一個翻譯程序 38 4.4 定製語[0法0]分析過程 41 4.5 神奇的詞[0法0]分析特性 45 [0第0]二部分 使用ANTLR語[0法0]開發語言類應用程序 [0第0]5章 設計語[0法0] 53 5.1 從編程語言的範例代碼中提取語[0法0] 54 5.2 以現有的語[0法0]規範為指南 56 5.3 使用ANTLR語[0法0]識彆常見的語言模式 56 5.4 處理[0優0]先級、左遞歸和結閤性 62 5.5 識彆常見的詞[0法0]結構 66 5.6 劃定詞[0法0]分析器和語[0法0]分析器的界綫 71 [0第0]6章 探索真實的語[0法0]世界 74 6.1 解析CSV文件 75 6.2 解析JSON 77 6.3 解析DOT語言 83 6.4 解析Cymbol語言 88 6.5 解析R語言 91 [0第0]7章 將語[0法0]和程序的邏輯代碼解耦 98 7.1 從內嵌動作到監聽器的演進 99 7.2 使用語[0法0]分析樹監聽器編寫程序 100 7.3 使用訪問器編寫程序 103 7.4 標記備選分支以獲取精確的事件方[0法0] 105 7.5 在事件方[0法0]中共享信息 107 [0第0]8章 構建真實的語言類應用程序 114 8.1 加載CSV數據 114 8.2 將JSON翻譯成XML 117 8.3 生成調用圖 121 8.4 驗證程序中符號的使用 124 [0第0]三部分 高級特性 [0第0]9章 錯誤報告與恢復 133 9.1 錯誤處理入門 133 9.2 修改和轉發ANTLR的錯誤消息 137 9.3 自動錯誤恢復 [1機1] 製 141 9.4 勘誤備選分支 152 9.5 修改ANTLR的錯誤處理策略 152 [0第0]10章 屬性和動作 156 10.1 使用帶動作的語[0法0]編寫一個計算器 157 10.2 訪問詞[0法0]符號和規則的屬性 162 10.3 識彆關鍵字不固定的語言 165 [0第0]11章 使用語義判定修改語[0法0]分析過程 168 11.1 識彆編程語言的多種方言 169 11.2 關閉詞[0法0]符號 172 11.3 識彆歧義性文本 174 [0第0]12章 掌握詞[0法0]分析的“黑魔[0法0]” 180 12.1 將詞[0法0]符號送入不同通道 181 12.2 上下文相關的詞[0法0]問題 184 12.3 字符流中的孤島 194 12.4 對XML進行語[0法0]分析和詞[0法0]分析 198 [0第0]四部分 ANTLR參考文檔 [0第0]13章 探究運行時API 209 13.1 包結構概覽 209 13.2 識彆器 210 13.3 輸入字符流和詞[0法0]符號流 212 13.4 詞[0法0]符號和詞[0法0]符號工廠 213 13.5 語[0法0]分析樹 215 13.6 錯誤監聽器和監聽策略 216 13.7 提高語[0法0]分析器的速度 217 13.8 無緩衝的字符流和詞[0法0]符號流 217 13.9 修改ANTLR的代碼生成 [1機1] 製 219 [0第0]14章 移除直接左遞歸 221 14.1 直接左遞歸備選分支模式 222 14.2 左遞歸規則轉換 223 [0第0]15章 語[0法0]參考 226 15.1 語[0法0]詞匯錶 226 15.2 語[0法0]結構 229 15.3 文[0法0]規則 232 15.4 動作和屬性 241 15.5 詞[0法0]規則 246 15.6 通配符與非貪婪子規則 250 15.7 語義判定 253 15.8 選項 257 15.9 ANTLR命令行參數 259 參考文獻 263

《解析的藝術：現代編程語言的構建基石》 前言 在軟件工程的廣闊領域中，有這樣一類工具，它們默默地支撐著無數應用的誕生和運轉，卻常常被置於幕後，不為人所熟知。然而，正是這些工具，賦予瞭計算機理解和處理人類創造的復雜指令——編程語言的能力。它們是連接人類思維與機器指令的橋梁，是構建現代軟件生態係統的基石。本書將深入探討這一關鍵領域，揭示其背後的原理、技術與應用，帶領讀者穿越抽象的理論，觸及實用的解決方案。 第一章：語言的本質與解析的挑戰 編程語言，作為人機交互的媒介，其本質是一套精心設計的符號係統，用於錶達計算的邏輯與指令。從早期簡單的匯編語言，到如今功能強大、錶達力豐富的各種高級語言，其復雜性與日俱增。然而，計算機本身隻能理解二進製的0和1。因此，將人類可讀的源代碼轉化為機器可執行的指令，便成為瞭一項艱巨而必要的任務。這個轉化過程，便是“解析”（Parsing）。 解析的挑戰在於，編程語言並非簡單的單詞堆砌，而是遵循著嚴謹的語法規則，具有層次化的結構。例如，一個錶達式可能包含多個運算符和操作數，它們之間需要遵循特定的優先級和結閤性。一個函數調用也包含函數名、括號、參數列錶等組成部分。如何從一連串字符中準確地識彆齣這些結構，並理解它們之間的關係，正是解析的精髓所在。 想象一下，我們閱讀一本書。我們的大腦會自動識彆齣單詞、句子、段落，並理解它們之間的邏輯關係。這種能力，對於計算機來說，需要藉助特定的算法和工具纔能實現。解析器（Parser）就是這樣一種工具，它能夠讀取源代碼，並根據預定義的語法規則，將其分解成一個具有結構化的錶示，通常是抽象語法樹（Abstract Syntax Tree, AST）。這個AST能夠清晰地展現代碼的結構和含義，為後續的編譯、解釋、代碼分析等過程提供瞭基礎。 本書將從語言的本質齣發，探討不同類型編程語言的特點，以及解析在其中扮演的關鍵角色。我們將深入理解解析的復雜性，並為接下來的技術探索奠定堅實的基礎。 第二章：從詞法到語法的蛻變：構建解析器的基礎 解析一個程序的過程，並非一蹴而就，而是可以分解為幾個關鍵的階段。其中，最基礎也是最重要的一步，便是詞法分析（Lexical Analysis），也稱為掃描（Scanning）。詞法分析器的任務是將輸入的源代碼字符流，分割成一係列有意義的最小單位，這些單位被稱為“詞法單元”（Tokens）。 例如，在C語言的錶達式 `x = y + 10;` 中，詞法分析器會將這串字符分解成如下的詞法單元： `IDENTIFIER (x)` `OPERATOR (=)` `IDENTIFIER (y)` `OPERATOR (+)` `INTEGER_LITERAL (10)` `SEPARATOR (;)` 每一個詞法單元都包含瞭它的類型（如標識符、運算符、數字等）和它的值（實際的字符串）。詞法分析器通常使用有限自動機（Finite Automata）來實現，它根據預定義的規則（通常用正則錶達式描述）來識彆不同的詞法單元。 在詞法分析完成後，接下來的階段便是語法分析（Syntactic Analysis），也稱為解析（Parsing）。語法分析器的任務是根據編程語言的語法規則，將一係列詞法單元組織成一個符閤語法結構的整體，並生成抽象語法樹。語法規則通常用“上下文無關文法”（Context-Free Grammar, CFG）來描述。 例如，一個簡單的算術錶達式的語法規則可能如下： ``` expression : term ((PLUS | MINUS) term) ; term : factor ((MULTIPLY | DIVIDE) factor) ; factor : INTEGER_LITERAL | LPAREN expression RPAREN ; ``` 這個文法描述瞭如何從基本的因子（數字或括號內的錶達式）構建齣項，再從項構建齣錶達式。語法分析器根據這些規則，從詞法單元流中推導齣符閤語法結構的解析樹（Parse Tree）或抽象語法樹。 本書將詳細介紹詞法分析和語法分析的原理，探討不同類型的文法（如LL、LR文法）以及它們在解析器生成中的應用。我們將理解如何設計有效的語法規則，以及如何利用工具自動生成高效的詞法分析器和語法分析器。 第三章：現代解析器生成器的力量：自動化構建復雜解析器 手動編寫詞法分析器和語法分析器是一項繁瑣且容易齣錯的工作，尤其是在處理復雜的編程語言時。幸運的是，現代軟件工程提供瞭強大的解析器生成器（Parser Generator）工具，它們能夠根據用戶定義的文法規則，自動生成高效的詞法分析器和語法分析器代碼。 這些工具大大簡化瞭解析器的開發流程，使得開發者能夠更專注於語言的設計和邏輯實現，而不是底層的解析算法。通過一套標準的文法描述語言，解析器生成器可以輸齣多種編程語言的代碼，如Java、Python、C++等，方便集成到現有的項目中。 例如，一些著名的解析器生成器如ANTLR、YACC/Bison、JavaCC等，它們各自有不同的特點和適用場景。ANLTR（Another Tool for Language Recognition）是一個非常流行的、跨平颱的解析器生成器，它能夠生成包括詞法分析器、語法分析器、樹遍曆器等在內的完整解析框架。ANLTR的強大之處在於其能夠處理復雜的文法，並生成高效的遞歸下降解析器。 本書將深入介紹解析器生成器的使用方法，重點講解如何編寫清晰、準確的文法規則，如何配置生成器，以及如何利用生成的代碼實現對各種語言的解析。我們將通過實際的例子，展示如何利用這些工具來構建針對特定領域語言（Domain-Specific Language, DSL）或通用編程語言的解析器。 第四章：抽象語法樹的遍曆與應用：從結構到語義 生成抽象語法樹（AST）僅僅是解析過程的第一步，真正發揮解析器價值的是對AST的進一步處理和利用。AST以一種清晰、結構化的方式錶達瞭源代碼的語法結構，為後續的語義分析、代碼生成、靜態分析等操作提供瞭堅實的基礎。 語義分析（Semantic Analysis）： AST的生成主要關注語法是否正確，而語義分析則關注代碼的意義是否閤理。例如，一個變量是否在使用前已經被聲明？函數調用的參數類型是否匹配？在這一階段，我們可以遍曆AST，檢查類型匹配、作用域規則、常量摺疊等，並可以在AST中添加額外的語義信息。 代碼生成（Code Generation）： 如果我們要構建一個編譯器，那麼AST是生成目標代碼（如機器碼、字節碼）的關鍵中間錶示。通過遍曆AST，我們可以根據語法節點的類型和子節點的信息，生成相應的機器指令或字節碼。 靜態分析（Static Analysis）： AST也是進行代碼靜態分析的絕佳起點。例如，代碼質量檢查工具、潛在bug檢測工具、安全漏洞掃描工具等，都可能通過遍曆AST來理解代碼的結構和行為，從而發現問題。 代碼重構與轉換（Code Refactoring and Transformation）： AST還可以用於實現代碼的自動重構和轉換。例如，將一種語言的代碼轉換為另一種語言，或者對代碼進行統一的風格調整，都可以通過遍曆和修改AST來實現。 本書將詳細介紹AST的結構、遍曆模式，以及如何利用AST進行各種高級的應用。我們將探索如何通過遍曆AST來提取代碼信息、進行語義檢查、實現代碼轉換等，從而充分發揮解析技術的強大能力。 第五章：構建領域特定語言（DSL）與解析的實踐 在軟件開發的許多場景中，通用編程語言可能過於冗長或不直觀。此時，為特定領域設計一套簡潔、易於理解的語言——領域特定語言（DSL），便成為提高開發效率和代碼可讀性的有效手段。解析技術在DSL的構建中起著至關重要的作用。 例如，在數據庫查詢領域，SQL就是一種非常成功的DSL。在遊戲開發中，配置文件的解析也常常需要用到DSL。在科學計算領域，描述數學公式的DSL也能極大地簡化錶達。 構建DSL通常涉及以下幾個步驟： 1. 定義DSL的語法和語義： 明確DSL能夠錶達哪些概念，以及這些概念的組閤規則。 2. 編寫DSL的文法： 使用文法描述語言，如EBNF或類似格式。 3. 使用解析器生成器生成解析器： 根據文法自動生成詞法分析器和語法分析器。 4. 實現AST的處理器： 根據DSL的語義，處理生成的AST，例如將其轉換為通用語言代碼，或直接執行。 本書將通過一係列實際的DSL構建案例，展示如何運用解析技術來設計和實現自己的領域特定語言。我們將從一個簡單的DSL開始，逐步增加其復雜性，涵蓋從文法定義到AST處理的全過程。通過這些實踐，讀者將能夠掌握構建高效、易用DSL的核心技能。 結論 解析技術是構建現代軟件係統的基石，它賦予瞭計算機理解和處理語言的能力。從詞法分析到語法分析，再到抽象語法樹的應用，每一步都充滿瞭精巧的設計與嚴謹的邏輯。本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的解析技術學習路徑，從原理到實踐，從理論到應用。通過掌握這些核心技術，你將能夠更深入地理解編程語言的運作機製，更高效地構建自己的語言工具，為軟件開發的未來貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

作為一個常年在處理領域特定語言（DSL）的工程師，我一直在尋找一本能真正把我從“調參”階段帶入“設計”階段的權威參考書。這本書的價值，恰恰在於它打破瞭許多教程止步於“如何生成代碼”的淺層教學。它深入探討瞭如何設計一個健壯、高效且易於維護的解析器。書中關於錯誤恢復機製的章節，簡直是業界良心。它詳細對比瞭多種錯誤處理策略的優劣，並給齣瞭實用的代碼示例，教會你如何在解析過程中優雅地處理用戶輸入錯誤，而不是簡單地拋齣一個讓用戶摸不著頭腦的異常。這種注重實戰和用戶體驗的設計哲學，貫穿瞭全書的始終。每當遇到一個棘手的語法特性，我都能在這本書中找到與其相對應的、經過深思熟慮的解決方案。它更像是一位身經百戰的導師，在你迷茫時，為你指明方嚮，而非僅僅是提供一套生硬的語法規則。

評分☆☆☆☆☆

說實話，市麵上關於解析器生成器的書籍汗牛充棟，但真正能把“antlr”這個工具的潛力發揮到極緻的，少之又少。這本書的亮點在於它對目標代碼生成階段的細緻講解。它沒有停留在僅僅生成一個AST（抽象語法樹），而是花瞭大篇幅講解瞭如何有效地遍曆和轉換這個樹結構，如何將其無縫集成到Java、Python等主流語言的後端邏輯中去。特彆是關於監聽器（Listener）和訪問者（Visitor）模式的對比分析，詳盡到令人發指。它不僅解釋瞭它們各自的適用場景，還通過一個復雜的錶達式求值例子，直觀地展示瞭選擇不同模式帶來的代碼結構差異。這種深度分析，讓讀者不僅學會瞭“怎麼做”，更明白瞭“為什麼這麼做”的底層邏輯，這纔是真正的權威所在。讀完後，你手中的antlr不再是一個簡單的代碼生成器，而成為瞭一個強大的語言工程平颱。

評分☆☆☆☆☆

購買這本書，就像是為自己配齊瞭一套頂級的解析器工具箱。我最欣賞它的內容組織方式，它構建瞭一個知識的生態係統，而不是孤立的知識點集閤。例如，當它介紹完基礎的語法規則後，緊接著就引入瞭如何使用“字符串模闆”來自定義輸齣代碼的風格，這直接解決瞭我們在代碼定製化過程中經常遇到的痛點。而且，書中對antlr4的新特性，如“代碼注入”和“外部上下文共享”等高級概念的介紹，都處理得非常得當，沒有給人一種強行灌輸最新版本的感覺，而是自然地融入瞭整個學習路徑中。對於那些打算將ANTLR作為核心技能來培養的開發者而言，這本書提供瞭從入門到精通的完整藍圖。它不僅僅是一本工具手冊，更像是一部關於構建健壯、可擴展語言處理係統的哲學著作。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計著實吸引人，那種略帶復古的印刷質感，讓人一眼就能感覺到它蘊含著知識的厚重。剛翻開目錄，我就被它清晰的脈絡所摺服。作者似乎對antlr4的理解已經深入骨髓，從最基礎的詞法分析器的構建，到上下文無關文法的編寫規範，再到如何處理復雜的歧義和迴溯，每一個環節的講解都如同庖丁解牛般精準到位。尤其讓我印象深刻的是，它並沒有將那些晦澀的理論堆砌在一起，而是巧妙地穿插瞭大量的實際案例，這些案例的復雜度是逐步遞增的，讓你在實踐中領悟理論的精髓。比如，它對LL()分析策略的深度剖析，即便是經驗豐富的開發者，也能從中獲得新的啓發。讀完前幾章，我感覺自己對編譯器和語言處理的理解，已經從“能用”提升到瞭“精通”的層次。這種由淺入深、循序漸進的教學方法，無疑是為所有希望掌握這門強大工具的人士量身定製的寶典。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和語言風格齣乎我的意料地流暢和現代。盡管主題是技術性極強的編譯器理論，但作者的文筆卻保持著一種恰到好處的幽默感和清晰度。它避免瞭那種乾巴巴的教科書式的描述，而是采用瞭更具對話性的語氣。我尤其欣賞它對“性能優化”的討論。在現代應用中，解析速度往往是關鍵瓶頸之一，書中專門闢瞭一個章節，深入挖掘瞭如何通過調整詞法規則的順序、利用預查找機製（Lookahead）來優化解析器的性能。這些都是教科書上常常忽略的“工程實踐的智慧”。當我按照書中的建議優化瞭我正在維護的一個小型DSL解析器時，速度提升瞭近30%，這直接證明瞭書中所述並非紙上談兵，而是經過瞭充分驗證的實戰經驗總結。這本書無疑是為那些追求效率和完美代碼質量的工程師準備的。