C语言第三方库Melon开箱即用之词法分析器使用

之前的文章中，笔者介绍了Linux/UNIX C语言库Melon的基本功能及框架使用。

本文将介绍Melon中的词法分析器组件。

Melon的Github仓库为：https://github.com/Water-Melon/Melon

词法分析器在Melon中并不依赖于自身框架，因此可以在不初始化框架的情况下即可使用。

基础使用

我们先来看一个基本例子：

//lexer.c

#include <stdio.h>
#include "mln_lex.h"

MLN_DEFINE_TOKEN_TYPE_AND_STRUCT(static, mln_test, TEST);
MLN_DEFINE_TOKEN(mln_test, TEST);

int main(int argc, char *argv[])
{
    if (argc != 2) {
        fprintf(stderr, "Usage: %s file_path\n", argv[0]);
        return -1;
    }

    mln_string_t path;
    mln_lex_t *lex = NULL;
    struct mln_lex_attr lattr;
    mln_test_struct_t *ts;

    mln_string_nSet(&path, argv[1], strlen(argv[1]));
    lattr.pool = mln_alloc_init();
    if (lattr.pool == NULL) {
        fprintf(stderr, "init memory pool failed\n");
        return -1;
    }
    lattr.keywords = NULL;
    lattr.hooks = NULL;
    lattr.preprocess = 0;
    lattr.padding = 0;
    lattr.type = M_INPUT_T_FILE;
    lattr.data = &path;
    lattr.env = NULL;

    mln_lex_initWithHooks(mln_test, lex, &lattr);
    if (lex == NULL) {
        fprintf(stderr, "lexer init failed\n");
        return -1;
    }

    while (1) {
        ts = mln_test_token(lex);
        if (ts == NULL || ts->type == TEST_TK_EOF)
            break;
        write(STDOUT_FILENO, ts->text->data, ts->text->len);
        printf(" line:%u type:%d\n", ts->line, ts->type);
    }

    mln_lex_destroy(lex);
    mln_alloc_destroy(lattr.pool);

    return 0;
}

如此，即可完成一个词法解析器程序，它读取程序的参数所指定的文件的内容，然后解析成词素，并将其打印出来。

我们执行：

$ ./lexer lexer.c

/ line:1 type:21
/ line:1 type:21
lexer line:1 type:5
. line:1 type:20
c line:1 type:5
# line:3 type:9
include line:3 type:5
< line:3 type:24
stdio line:3 type:5
. line:3 type:20
h line:3 type:5
> line:3 type:26
...

可以看到，这个程序将我们的示例C程序拆解成各种词素，如：/，#，<等等。

进阶使用

上面的例子可以看到，基础的词法解析器解析出的词素过于细碎，有时我们还希望解析器支持我们自定义的关键字、自定义格式的数据，甚至是一些预处理功能，例如引入其他文件的内容解析词素。

那么，我们就将上面的例子进行一番修改：

//lexer.c

#include <stdio.h>
#include "mln_lex.h"

mln_string_t keywords[] = {
    mln_string("on"),
    mln_string("off"),
    mln_string(NULL)
};

MLN_DEFINE_TOKEN_TYPE_AND_STRUCT(static, mln_test, TEST, TEST_TK_ON, TEST_TK_OFF, TEST_TK_STRING);
MLN_DEFINE_TOKEN(mln_test, TEST, {TEST_TK_ON, "TEST_TK_ON"}, {TEST_TK_OFF, "TEST_TK_OFF"}, {TEST_TK_STRING, "TEST_TK_STRING"});

static inline int
mln_get_char(mln_lex_t *lex, char c)
{
    if (c == '\\') {
        char n;
        if ((n = mln_lex_getAChar(lex)) == MLN_ERR) return -1;
        switch ( n ) {
            case '\"':
                if (mln_lex_putAChar(lex, n) == MLN_ERR) return -1;
                break;
            case '\'':
                if (mln_lex_putAChar(lex, n) == MLN_ERR) return -1;
                break;
            case 'n':
                if (mln_lex_putAChar(lex, '\n') == MLN_ERR) return -1;
                break;
            case 't':
                if (mln_lex_putAChar(lex, '\t') == MLN_ERR) return -1;
                break;
            case 'b':
                if (mln_lex_putAChar(lex, '\b') == MLN_ERR) return -1;
                break;
            case 'a':
                if (mln_lex_putAChar(lex, '\a') == MLN_ERR) return -1;
                break;
            case 'f':
                if (mln_lex_putAChar(lex, '\f') == MLN_ERR) return -1;
                break;
            case 'r':
                if (mln_lex_putAChar(lex, '\r') == MLN_ERR) return -1;
                break;
            case 'v':
                if (mln_lex_putAChar(lex, '\v') == MLN_ERR) return -1;
                break;
            case '\\':
                if (mln_lex_putAChar(lex, '\\') == MLN_ERR) return -1;
                break;
            default:
                mln_lex_setError(lex, MLN_LEX_EINVCHAR);
                return -1;
        }
    } else {
        if (mln_lex_putAChar(lex, c) == MLN_ERR) return -1;
    }
    return 0;
}

static mln_test_struct_t *
mln_test_dblq_handler(mln_lex_t *lex, void *data)
{
    mln_lex_cleanResult(lex);
    char c;
    while ( 1 ) {
        c = mln_lex_getAChar(lex);
        if (c == MLN_ERR) return NULL;
        if (c == MLN_EOF) {
            mln_lex_setError(lex, MLN_LEX_EINVEOF);
            return NULL;
        }
        if (c == '\"') break;
        if (mln_get_char(lex, c) < 0) return NULL;
    }
    return mln_test_new(lex, TEST_TK_STRING);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    if (argc != 2) {
        fprintf(stderr, "Usage: %s file_path\n", argv[0]);
        return -1;
    }

    mln_string_t path;
    mln_lex_t *lex = NULL;
    struct mln_lex_attr lattr;
    mln_test_struct_t *ts;
    mln_lex_hooks_t hooks;

    memset(&hooks, 0, sizeof(hooks));
    hooks.dblq_handler = (lex_hook)mln_test_dblq_handler;

    mln_string_nSet(&path, argv[1], strlen(argv[1]));

    lattr.pool = mln_alloc_init();
    if (lattr.pool == NULL) {
        fprintf(stderr, "init pool failed\n");
        return -1;
    }
    lattr.keywords = keywords;
    lattr.hooks = &hooks;
    lattr.preprocess = 1;//支持预处理
    lattr.padding = 0;
    lattr.type = M_INPUT_T_FILE;
    lattr.data = &path;
    lattr.env = NULL;

    mln_lex_initWithHooks(mln_test, lex, &lattr);
    if (lex == NULL) {
        fprintf(stderr, "lexer init failed\n");
        return -1;
    }

    while (1) {
        ts = mln_test_token(lex);
        if (ts == NULL || ts->type == TEST_TK_EOF)
            break;
        write(STDOUT_FILENO, ts->text->data, ts->text->len);
        printf(" line:%u type:%d\n", ts->line, ts->type);
    }

    mln_lex_destroy(lex);
    mln_alloc_destroy(lattr.pool);

    return 0;
}

这一次，我们增加如下功能：

• 支持关键字 on和off
• 支持识别双引号扩住的内容为字符串类型
• 增加了预处理功能，例如引入其他文件内容

生成可执行程序：

$ cc -o a a.c -I /usr/local/melon/include/ -L /usr/local/melon/lib/ -lmelon -lpthread

创建两个测试文件：

a.ini

#include "b.ini"
test_mode = on
log_level = 'debug'
proc_num = 10

b.ini

conf_name = "b.ini"

运行我们的程序来看看效果：

$ ./lexer a.ini

conf_name line:1 type:5
= line:1 type:25
b.ini line:1 type:42
test_mode line:2 type:5
= line:2 type:25
on line:2 type:40
log_level line:3 type:5
= line:3 type:25
' line:3 type:13
debug line:3 type:5
' line:3 type:13
proc_num line:4 type:5
= line:4 type:25
10 line:4 type:2

可以看到，在a.ini中写入include的部分，是b.ini文件内容解析后的词素。并且on和off都被正常解析出来了。且字符串也被正常处理出来了。

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Melon的Github仓库为：https://github.com/Water-Melon/Melon

感谢阅读