用pyparsing 初步解析python风格IF,IFELSE条件句

    前两个月在公司接到项目,要做一个简易的Python脚本解释器。工具,构架都是从0码起,也找不到开源的项目参考,只好闭门造车啦。花了很长时间找能写Parser 的库,比较起来pyparsing比较好理解,所以就从这里码起了。

    当时看了一些所谓教你做编译器的教程,满心欢喜的看完四则运算,期待后面的内容能讲到条件句的解析。结果,讲到四则运算之后就没有然后了,感觉这后面可能是个大坑。之后查文档,自己写代码,重复修改,终于做出条件句的分词器。

    个人感觉对条件句做分词,基本用到了pyparsing所有常用功能。所以把我的代码放上来,能帮后面做相同工作的同学省些上手的时间。


解析条件句主要考虑以下几块:

1.条件语句:

   主要是大于小于等于这种逻辑判断

2.执行语句

   要支持赋值,function,四则运算这些格式

3.IF / IFELSE格式

搭好架子

IF(条件){执行}

IF(条件){执行}ELSE{执行}

4.{执行}内支持嵌套



那么我们就开始了

码之前先把库加上

from pyparsing import *


1.条件语句

先想想条件句长什么样,可能是和数值比较(A>5),也可能是和变量比较(A==B)

所以符号右侧可能是字母也是数字。

在这里我们用Word(alphanums)涵盖可能是数字也可能是字母的情况。

我们把符号两边比较的东西叫做Variable,那么它的语法是

Variable=Word(alphanums)

这样不管要比的是 ABC还是123就都不怕了

下面来定义逻辑运算符,我们把符号称作Operator,它的语法定义如下

Operator=Literal("==")^Literal("!=")^Literal(">")^Literal("<")^Literal(">=")^Literal("<=")

这一行说的是Operator可以是“==”,“>”,"<"...这些符号里的任意一个。因为是特殊符号,所以要用Literal()扩好,中间用^连接,相当于OR。

这些组件都做好之后,就可以把它们拼起来解析完整的条件句啦,我们叫它condition。

condition=Variable+Operator+Variable

现在可以用它解析 A==C这样的条件句,但是如果有用户写成 A == B可能会出错,所以你可以预留出一些可能出现的空格,像这样:

condition=Variable+Optional(" ")+Operator+Optional(" ")+Variable

Optional( )里面可以写一些可有可无的内容,不影响整体。

此时,解析C==0的结果是这样的

[ 'C', ‘==’, ‘0’ ]

如果你觉得这样太琐碎,可以在condition最外层加一个combine(),就像这样

condition=Combine(Variable+Optional(" ")+Operator+Optional(" ")+Variable)

此时得到的结果就是一个完整的语句

["C==0"]

值此条件句就完成了,你可以把它封到功能里随用随调

def Condition():

            Variable=Word(alphanums)#Variable pattern: number or alphabets

            Operator=Literal("==")^Literal("!=")^Literal(">")^Literal("<")^Literal(">=")^Literal("<=")#logical operator defined           

            condition=Combine(Variable+Optional(" ")+Operator+Optional(" ")+Variable)#condition pattern

            return condition

2. 执行语句

这里需要支持function调用,设值,四则运算这么几类语句,用到的功能和上面条件句大同小异,所以就不一一解释了

def command():

    ### function:XXX()

    llp="("

    rrp=")"

    command=Combine(Word(alphanums)+llp+Word(nums)+rrp)


    ###  setValue:C=0

    Variable=Word(alphanums)

    Value=Word(alphanums)

    setValue=Combine(Variable+"="+Value)


    ### operation: A=3+B

    Operator=Literal("+")^Literal("-")^Literal("*")^Literal("/")

    operation=Combine(Variable+"="+Variable+Operator+Variable)

    commandLine=OneOrMore(command^setValue^operation)

    return commandLine

需要说明的是OneOrMore()这个功能,从字面上看是一个或多个的意思。

commandLine=OneOrMore(command^setValue^operation)

这句可以解释为你在IF执行的部分可以是一句过多句命令或赋值或运算

这样 IF  C<2:

              speed(0);

              B=6

              C=2+B

缩进的三行内容就都可以被提取出来

3.IF/IFELSE 格式

先写IF的格式

ifSt="if"+condition()+Suppress(":")

这里用到Suppress(),是希望分词器不要抓取 “ :”,因为不是什么关键内容,可以忽略

这样你的输出是 [ 'if' ,'C==0']

同理

elseSt="else"+Suppress(":")

到这里你就可以做出基本的IF/IFELSE语法了

indentStack=[1]

indentBody=indentedBlock(command),indentStack)

if_Grammar=ifSt+indentBody+Optional(elseSt+indentBody)

你会发现我把command()放到缩进功能indentedBlock里了,else变成可选的一项,这样语法可以同时应付IF,IFELSE

4. {执行}内支持嵌套

这里要用到递归,修改上面的代码

indentStack=[1]

IF_ALL=Forward()

indentBody=indentedBlock(execution+Group(Optional(IF_ALL)),indentStack)

IF_ALL<<ifSt+indentBody+Optional(elseSt+indentBody)

Forward()为你可能出现嵌套的位置去占一个位,所以要把它加在缩进的位置里,但嵌套不是每次都会出现,所以第三行IF_ALL外面套了Optional().

为了让输出的结果也体现出嵌套的格式,需要用Group()把他们括起来,这样你的输出是:

[ IF 1 [ IF2   [ IF 3]  ]]

为了实现完整的递归,记得写

IF_ALL<<ifSt+indentBody+Optional(elseSt+indentBody)

这样,当前IF可以嵌套在更高一层IF里

最后别忘了把语法封到function里,名为IF_grammar()

使用你编写的语法


input='''

if M>=1:

   A=3+2

   if N==2:

      B=2

'''

parseTree=IF_ALL().scanString(input)

parseTree=list(parseTree)

这样你可以看到解析的列表。

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