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Antlr的优点(相比之下,lex / yacc / bison)[关闭]

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我过去曾经使用过lex和yacc(更常见的是bison)用于各种项目,通常是翻译(例如EDIF的子集流入EDA应用程序) . 另外,我必须支持基于几十年前的lex / yacc语法的代码 . 所以我知道我的工具,虽然我不是专家 .

我在过去的各种论坛上看过关于Antlr的积极评论,我很好奇我可能会缺少什么 . 因此,如果您同时使用了两者,请告诉我Antlr中哪些更好或更先进 . 我目前的限制是我在C商店工作,我们发货的任何产品都不包含Java,因此生成的解析器必须遵循该规则 .

5 回答

  • 30

    一个主要区别是ANTLR生成LL(*)解析器,而YACC和Bison都生成LALR解析器 . 这是许多应用程序的重要区别,最明显的是运算符:

    expr ::= expr '+' expr
           | expr '-' expr
           | '(' expr ')'
           | NUM ;
    

    ANTLR完全无法按原样处理这种语法 . 要使用ANTLR(或任何其他LL解析器生成器),您需要将此语法转换为非左递归的语法 . 但是,Bison对这种形式的语法没有任何问题 . 您需要声明''和' - '作为左关联运算符,但左递归并不严格要求 . 一个更好的例子可能是派遣:

    expr ::= expr '.' ID '(' actuals ')' ;
    
    actuals ::= actuals ',' expr | expr ;
    

    请注意, expractuals 规则都是左递归的 . 当代码生成时,这会产生更高效的AST,因为它避免了需要多个寄存器和不必要的溢出(左倾树可以折叠而右倾树不能) .

    就个人品味而言,我认为LALR语法更易于构建和调试 . 缺点是你必须处理一些有些神秘的错误,比如shift-reduce和(可怕的)reduce-reduce . 这些是Bison在生成解析器时捕获的错误,因此它不会影响最终用户体验,但它可以使开发过程更有趣 . 由于这个原因,ANTLR通常被认为比YACC / Bison更容易使用 .

  • 100

    YACC / Bison和ANTLR之间最显着的区别是这些工具可以处理的语法类型 . YACC / Bison处理LALR语法,ANTLR处理LL语法 .

    通常,长期使用LALR语法的人会发现使用LL语法更加困难,反之亦然 . 这并不意味着语法或工具本身就更难以使用 . 您发现哪种工具更易于使用,主要归结为对语法类型的熟悉 .

    就优势而言,有些方面LALR语法比LL语法具有优势,并且LL语法有其他方面优于LALR语法 .

    YACC / Bison生成表驱动的解析器,这意味着“处理逻辑”包含在解析器程序的数据中,而不是解析器的代码中 . 获得回报的是,即使是非常复杂的语言的解析器也具有相对较小的代码占用空间 . 在20世纪60年代和70年代,当硬件非常有限时,这一点更为重要 . 表驱动的解析器生成器可以追溯到这个时代,小代码占用是当时的主要要求 .

    ANTLR生成递归下降解析器,这意味着“处理逻辑”包含在解析器的代码中,因为语法的每个生成规则都由解析器代码中的函数表示 . 获得回报的是通过阅读其代码更容易理解解析器正在做什么 . 此外,递归下降解析器通常比表驱动解析器更快 . 但是,对于非常复杂的语言,代码占用空间会更大 . 这是20世纪60年代和70年代的一个问题 . 当时,由于硬件限制,只有像Pascal这样的相对较小的语言以这种方式实现 .

    ANTLR生成的解析器通常在10,000行代码和更多代码附近 . 手写的递归下降解析器通常在同一个球场 . Wirth的Oberon编译器可能是最紧凑的编译器,包含大约4000行代码,包括代码生成,但Oberon是一种非常紧凑的语言,只有大约40个生成规则 .

    正如有人已经指出的那样,ANTLR的一大优点是图形IDE工具,称为ANTLRworks . 它是一个完整的语法和语言设计实验室 . 它在您键入语法规则时可视化您的语法规则,如果发现任何冲突,它将会显示以图形方式向您显示冲突是什么以及冲突的原因 . 它甚至可以自动重构和解决左递归等冲突 . 一旦你有了一个无冲突的语法,你可以让ANTLRworks解析你的语言的输入文件,并为你构建一个解析树和AST,并在IDE中以图形方式显示树 . 这是一个非常大的优势,因为它可以为您节省大量的工作时间:在开始编码之前,您会在语言设计中发现概念错误!我还没有为LALR语法找到任何这样的工具,似乎没有任何这样的工具 .

    即使是那些不希望生成解析器但只需手动编码的人,ANTLRworks也是语言设计/原型设计的绝佳工具 . 很可能是最好的这样的工具 . 不幸的是,如果你想构建LALR解析器,这对你没有帮助 . 简单地从LALR切换到LL以利用ANTLRworks可能是值得的,但对于某些人来说,切换语法类型可能是一种非常痛苦的经历 . 换句话说:YMMV .

  • 8

    ANTLR的几个优点:

    • 可以输出各种语言的解析器 - 运行生成的解析器不需要Java .

    • 非常棒的GUI使语法调试变得简单(例如,您可以在GUI中看到生成的AST,无需额外的工具)

    • 生成的代码实际上是人类可读的(这是ANTLR的目标之一),并且它生成LL解析器的事实肯定有助于这方面 .

    • 终端的定义也是无上下文的(与(f)lex中的正则表达式相反) - 因此允许例如包含正确闭合括号的终端的定义

    我的.02 $

  • 134

    ANTRL的另一个优点是你可以使用ANTLRWORKS,虽然我不能说这是一个严格的优势,因为其他生成器也可能有类似的工具 .

  • 7
    • Bison和Flex导致较小的内存占用,但您没有图形IDE .

    • antlr使用更多内存,但你有antlrworks,一个图形IDE .

    Bison / Flex内存使用量通常为mbyte左右 . 与antlr对比 - 假设它为您要解析的文件中的每个标记使用512字节的内存 . 在32位系统上有400万个令牌,而你的虚拟内存不足 .

    如果您要解析的文件很大,则antlr可能会耗尽内存,因此如果您只想解析配置文件,那么这将是一个可行的解决方案 . 否则,如果要解析包含大量数据的文件,请尝试Bison .

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