Bison中百分號的作用

Gold_stein發表於2024-10-27

Bison中百分號的作用

檔案開頭

在 Bison 中，百分號 % 是用於宣告和指示 Bison 解析器行為的符號。你提到的程式碼片段中的 %code requires 和 %{ %} 是 Bison 特定的語法標記，用來包含 C++ 程式碼或指示特定的行為。

1. %code requires {}

  • 作用：用於宣告在解析器生成前必須包含的程式碼，通常是標頭檔案的引用或前置宣告。這部分程式碼會被放置在 Bison 自動生成的標頭檔案中，確保其他檔案或模組在包含這個標頭檔案時也能獲得這些定義。
  • 你程式碼中的例子：
    %code requires {
  #include <memory>
  #include <string>
  #include "BaseAST.hpp"
}
    這部分程式碼將被放入到生成的標頭檔案中，以便在解析器生成和編譯時可以直接訪問 std::string、std::unique_ptr 以及你定義的 BaseAST 類。

2. %{ %}（C 程式碼塊）

  • 作用：用於包含需要嵌入在生成的解析器中的 C/C++ 程式碼。這部分程式碼通常被插入到生成的 .c 或 .cpp 檔案的最前面，常見用途是定義輔助函式、宣告全域性變數、引入所需的標頭檔案等。
  • 你程式碼中的例子：
    %{
#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>
#include <vector>
#include "BaseAST.hpp"

// 宣告 lexer 函式和錯誤處理函式
int yylex();
void yyerror(std::unique_ptr<BaseAST> &ast, const char *s);

using namespace std;
%}
    這部分程式碼將被直接插入到生成的解析器的 .cpp 檔案中，確保解析器可以訪問這些庫和函式（如 yylex 和 yyerror）。

3. 其他常見的 Bison 百分號指令

  • %token：用於宣告終結符。
  • %type：宣告非終結符的型別。
  • %start：指定起始規則。
  • %union：宣告用於儲存語法樹節點值的聯合體。

總結

  • %code requires {}：指定必須包含的程式碼，會被放入生成的標頭檔案中。
  • %{ %}：包含的 C/C++ 程式碼，直接插入到生成的解析器實現檔案中。

這些指令有助於管理程式碼的分工，讓 Bison 的自動生成程式碼與手寫程式碼合理地結合起來。

在 Bison 中，%% 也是一種特殊符號，用於劃分Bison 檔案中的不同部分。具體來說，Bison 檔案由宣告部分、規則部分和輔助程式碼部分組成，而 %% 用來將這些部分清晰地分隔開。

檔案總覽和主體

Bison 檔案結構及 %% 的作用

1. 檔案的基本結構

Bison 檔案通常由三大部分組成：

  1. 宣告部分：
    在這一部分，我們定義終結符、非終結符及它們的資料型別。
  2. 規則部分：
    定義語法規則，描述如何將輸入轉換為目標語法結構。
  3. 輔助程式碼部分：
    包含 C/C++ 的實現程式碼，如錯誤處理函式等。

結構如下：

/* 宣告部分 */
%{
  // C/C++ 標頭檔案和全域性宣告
%}

/* 定義終結符、非終結符和起始符 */
%token INTEGER
%start program

/* 規則部分 */
%%

program:
    expr { std::cout << "Result: " << $1 << std::endl; }
;

expr:
    INTEGER { $$ = $1; }
  | expr '+' expr { $$ = $1 + $3; }
;

/* 輔助程式碼部分 */
%%

int yylex() {
  // 詞法分析器實現
}

void yyerror(const char *s) {
  std::cerr << "Error: " << s << std::endl;
}

2. %% 的具體作用

  1. 第一個 %%：
    將宣告部分與規則部分分隔開。宣告部分通常包含 %token 等定義語句，以及引入的 C/C++ 標頭檔案。

  2. 第二個 %%：
    將規則部分與輔助程式碼部分分隔開。規則部分定義語法規則，輔助程式碼部分則包含輔助函式的實現，例如詞法分析函式 yylex 和錯誤處理函式 yyerror。

3. 你程式碼中的 %% 的作用

  • %% 前面的部分：這是語法規則的定義部分。你在這裡定義瞭如何透過語法規則將輸入解析為抽象語法樹（AST）或其他結構。

  • %% 後面的部分：這是輔助程式碼部分，你在這裡實現了函式，如 yylex() 和 yyerror()。具體到你的例子，你可能在這個部分實現了 Bison 呼叫的錯誤處理函式：

void yyerror(std::unique_ptr<BaseAST> &ast, const char *s) {
    std::cerr << "Error: " << s << std::endl;
}
  • yyerror 函式：這是 Bison 的標準錯誤處理介面。當解析過程中遇到語法錯誤時，Bison 會呼叫這個函式，並傳入錯誤資訊字串 s。

4. 小結

  • %% 是 Bison 檔案的分隔符，用於分割宣告部分、規則部分和輔助程式碼部分。
  • yyerror 是一個錯誤處理函式，用於報告解析過程中遇到的錯誤。
  • 你的程式碼結構大致如下：
    1. 宣告部分（引入標頭檔案、宣告函式）。
    2. 規則部分（定義語法規則）。
    3. 輔助程式碼部分（定義 yyerror 和其他輔助函式）。

這些分隔符確保你的程式碼邏輯清晰，並讓 Bison 能夠正確地生成解析器程式碼。

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