antlr提取代码注释

1. 来由

为什么要写提取注释呢，起因是工作需要。弄这么个不太重要的功能点来讲，旨在抛砖引玉。

一般而言，大家使用antlr解析源代码的时候，不会关心注释和空格之类内容，默认会过滤掉，不会放到语法树里，讲了，真把空格这类东西保留在语法树里，会带来很多问题。要保留注释的话，也不会放进语法树里，而是会导流到不同的channel里。channel可以理解为不同的管道，源文件解析后的token会通过默认管道，而注释等其它一些元素，可以导流到自定义管道。这样既不会给解析带来额外负担，也不会丢弃任何内容。

2. 抽取注释

闲话少说，怎么提取代码里的注释呢，在 12.1 Broadcasting Tokens on Different Channels这一节专门有讲。

2.1 语法定义-导流

首先在语法文件里进行不同channel的导流定义：

先看默认的，直接扔掉了：

WS  : [\t\n\r]+ ->  skip

SL_COMMENT
    : '//' .*? '\n' -> skip
    ;

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重新定义-导流：

@lexer::members{
    public static final int WHITESPACE = 1;
    public static final int COMMENTS = 2;
}

WS  : [ \t\n\r]+ -> channel(WHITESPACE); //channel(1)

SL_COMMENT
    : '//' .*? '\n' -> channel(COMMENTS) //channel(2)
    ;

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效果如下图所示，默认的是channel 0，其它用户自定义的都是hidden channel： 

2.2 按规则（位置）提取

下面是12.1节里的示例，为什么说按位置提取呢，因为它是按照某个具体的规则定义来抽取注释的。示例代码是要将变量定义右侧的注释，挪动到代码行的上面。

具体实现：

/***
 * Excerpted from "The Definitive ANTLR 4 Reference",
 * published by The Pragmatic Bookshelf.
 * Copyrights apply to this code. It may not be used to create training material, 
 * courses, books, articles, and the like. Contact us if you are in doubt.
 * We make no guarantees that this code is fit for any purpose. 
 * Visit http://www.pragmaticprogrammer.com/titles/tpantlr2 for more book information.
***/
import org.antlr.v4.runtime.*;
import org.antlr.v4.runtime.tree.ParseTreeWalker;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;
import java.util.List;

public class ShiftVarComments {
    public static class CommentShifter extends CymbolBaseListener {
        BufferedTokenStream tokens;
        TokenStreamRewriter rewriter;
        /** Create TokenStreamRewriter attached to token stream
         *  sitting between the Cymbol lexer and parser.
         */
        public CommentShifter(BufferedTokenStream tokens) {
            this.tokens = tokens;
            rewriter = new TokenStreamRewriter(tokens);
        }

        @Override
        public void exitVarDecl(CymbolParser.VarDeclContext ctx) {
            Token semi = ctx.getStop(); 
            int i = semi.getTokenIndex();
            List<Token> cmtChannel =
                tokens.getHiddenTokensToRight(i, CymbolLexer.COMMENTS); 
            if ( cmtChannel!=null ) {
                Token cmt = cmtChannel.get(0); 
                if ( cmt!=null ) {
                    String txt = cmt.getText().substring(2);
                    String newCmt = "/* " + txt.trim() + " */\n";
                    rewriter.insertBefore(ctx.start, newCmt); 
                    rewriter.replace(cmt, "\n");              
                }
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String inputFile = null;
        if ( args.length>0 ) inputFile = args[0];
        InputStream is = System.in;
        if ( inputFile!=null ) {
            is = new FileInputStream(inputFile);
        }
        ANTLRInputStream input = new ANTLRInputStream(is);
        CymbolLexer lexer = new CymbolLexer(input);
        CommonTokenStream tokens = new CommonTokenStream(lexer);
        CymbolParser parser = new CymbolParser(tokens);
        RuleContext tree = parser.file();

        ParseTreeWalker walker = new ParseTreeWalker();
        CommentShifter shifter = new CommentShifter(tokens);
        walker.walk(shifter, tree);
        System.out.print(shifter.rewriter.getText());
    }
}

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从上述代码可以看到，CommentShifter继承listener模式，重载了exitVarDecl方法。在遍历parse tree的时候，会自动调用exitVarDecl，完成了注释顺序改写功能。exitVarDecl对应了语法文件里面的变量定义规则，每当有变量定义的时候，就会调用该方法。

2.3 按channel提取所有注释

上面的注释提取方法有个问题，就是只能提取相应规则的注释。函数有注释，类有注释，参数可能有注释，等等，还有很多别的地方，如果都提取的话，则要费一番周折，弄上一堆函数定义。

如果不关心注释所在的具体规则，只提取注释的话，可以遍历token，通过判断token所在的channel来实现。语法文件里将注释导流到channel(2)，那么凡是channel值为2的token则为注释，这就好办了。

    private static void printComments(String code){
        CPP14Lexer lexer = new CPP14Lexer(new ANTLRInputStream(code));
        CommonTokenStream tokens = new CommonTokenStream(lexer);

        List<Token> lt = tokens.getTokens();
        for(Token t:lt){
            // if t is on channel 2 which is comments channel(configured in grammar file)
            // simply pass t, otherwise for two adjacent comments line the first comment line will
            // appear twice
            if(t.getChannel() == 2) continue;

            // getHiddenTokensToLeft will suffice to get all comments
            // no need to call getHiddenTokensToRight
            int tokenIndex = t.getTokenIndex();
            List<Token> comments = tokens.getHiddenTokensToLeft(tokenIndex);
            if(comments != null && comments.size() > 0){
                for(Token c:comments){
                    System.out.println("    " + c.getText());
                }
            }
        }
    }

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