20分钟上手ANTLR4语法开发:从零基础到自定义语言解析器
项目简介
GitHub 加速计划 / gr / grammars-v4是一个为ANTLR v4编写的语法集合,所有语法均不含动作代码。该项目包含了超过100种编程语言和文件格式的语法定义,如Java、Python、JSON等,是学习和使用ANTLR4的重要资源。项目结构采用全小写目录名对应语言或文件格式,便于快速定位所需语法。
环境准备
安装ANTLR4
- 确保已安装Java运行环境(JRE 8+)
- 下载ANTLR4 jar包:
wget https://www.antlr.org/download/antlr-4.13.1-complete.jar - 设置环境变量:
export CLASSPATH=".:/path/to/antlr-4.13.1-complete.jar:$CLASSPATH"
alias antlr4='java -jar /path/to/antlr-4.13.1-complete.jar'
alias grun='java org.antlr.v4.gui.TestRig'
获取项目源码
git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/gr/grammars-v4.git
cd grammars-v4
语法文件结构
ANTLR4语法文件通常以.g4为扩展名,包含词法规则和语法规则两部分。以ASL语法为例,其基本结构如下:
// 词法规则(以大写字母开头)
LEXER规则名 : 正则表达式 ;
// 语法规则(以小写字母开头)
parser规则名 : 符号序列 ;
项目中典型的语法文件组织:
- ASL语法:Action Specification Language语法定义
- PDDL语法:Planning Domain Definition Language语法
- GraphStream DGS语法:包含DGSLexer.g4和DGSParser.g4
快速开始:使用现有语法
以JSON语法为例,演示如何使用现有语法解析JSON文件:
- 进入JSON语法目录:
cd json - 生成解析器:
antlr4 JSON.g4 - 编译Java代码:
javac JSON*.java - 测试JSON文件:
grun JSON json -gui test.json
上述命令会生成JSON解析器,并通过图形界面展示解析树。更多语法示例可参考各语言目录下的examples/文件夹。
自定义语法开发
步骤1:创建语法文件
新建MyLanguage.g4文件,定义基本语法结构:
grammar MyLanguage;
// 词法规则
ID : [a-zA-Z]+ ;
NUMBER : [0-9]+ ;
WS : [ \t\r\n]+ -> skip ;
// 语法规则
program : statement+ ;
statement : ID '=' expression ';' ;
expression : ID | NUMBER | expression '+' expression ;
步骤2:生成和测试解析器
antlr4 MyLanguage.g4
javac MyLanguage*.java
grun MyLanguage program -tree test.mylang
步骤3:集成到项目
将自定义语法文件按项目规范放置在对应目录,并创建desc.xml描述文件,说明语法用途和特性。可参考ASL描述文件的格式编写。
高级应用
语法可视化
使用ANTLR4提供的TestRig工具可视化解析过程:
grun <语法名> <起始规则> -gui <测试文件>
代码生成
ANTLR4支持多种目标语言的代码生成,如Java、C#、Python等:
antlr4 -Dlanguage=Python3 MyLanguage.g4
语法调试
项目提供了count_error_files.sh和count_examples.sh脚本,可帮助统计语法文件中的错误和示例数量,辅助语法调试和完善。
项目资源
- 官方文档:README.md
- 语法规范:House_Rules.md
- ASL语法示例:asl/examples/
- JSON语法定义:json/JSON.g4
- 正则表达式语法:pcre/
常见问题
Q: 如何贡献新语法?
A: 遵循项目House Rules,确保语法不含动作代码,提交PR前运行测试脚本验证语法正确性。
Q: 语法文件出现冲突如何解决?
A: 参考项目中已有语法的解决方式,如trapc/Overrides.g4中使用的规则覆盖方法。
Q: 如何获取语法的详细描述?
A: 查看对应语言目录下的desc.xml文件,包含语法的用途、特性和使用说明。
总结
通过本文档,你已了解ANTLR4语法开发的基本流程和grammars-v4项目的使用方法。项目提供了丰富的语法示例和工具脚本,可帮助你快速上手语法开发。无论是学习解析器构造,还是开发自定义语言,该项目都是不可或缺的资源。建议进一步探索感兴趣的语言语法,如Rego或PlantUML,深入了解ANTLR4的强大功能。
创作声明:本文部分内容由AI辅助生成(AIGC),仅供参考



