使用Antlr实现表达式引擎

上周末尝试使用Antlr生成C#语言的表达式引擎,目前已经可以支持基本运算.主要思路是把表达式解析成操作数和函数(操作符也作为函数看待)两种类型节点,主要部分类图如下:

GrandExpr.g文件内容如下：

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grammar GrandExpr;
 
options {
  output=AST;
  ASTLabelType=CommonTree;
 // language=CSharp;
}
 
tokens
{
    INDEX;
    MEMBERACCESS;
    CALL;
}
 
expr
    :   logicalOrExpr
    ;
 
logicalOrExpr 
    :   logicalAndExpr (OR logicalAndExpr)* 
    ;
                         
logicalAndExpr
    :   equalityExpr (AND equalityExpr)*  
    ;   
                          
equalityExpr
    :   relationalExpr ((EQUALS|NOTEQUALS)^ relationalExpr)*
    ;
     
relationalExpr
    :   additiveExpr ((LT|LTEQ|GT|GTEQ)^ additiveExpr)? 
    ;
   
additiveExpr
    :   multiplyExpr ((PLUS|MINUS)^ multiplyExpr)*
    ;
 
multiplyExpr
    :   powExpr ((a=MUL| a=DIV | a=MOD) powExpr)* 
    ;
    
powExpr
    :   unaryExpr (POWER unaryExpr)? 
    ;   
 
unaryExpr
    :   (PLUS | MINUS | NOT) unaryExpr    
    |   memberExpr 
    ;
        
memberExpr
    :   basicExpr (memberAccessExpr)*  (indexerExpr)?
    ;
 
basicExpr
    :    parenExpr | literal |  memberFunctionExpr;     
        
parenExpr 
    :   LPAREN! expr  RPAREN!
    ; 
     
literal 
    :   numbericLiteral
    |   stringLiteral 
    ;   
     
numbericLiteral
    :   INTEGER_LITERAL 
    |   DECIMAL_LITERAL 
    |   DATETIME_LITERAL
    ;
    
stringLiteral
    :   STRING_LITERAL   
    ;
     
     
memberAccessExpr
    :   '.' memberFunctionExpr -> ^(MEMBERACCESS memberFunctionExpr)
    ;
 
memberFunctionExpr
    :   fieldPropertyExpr | methodExpr
    ;
     
fieldPropertyExpr
    :   IDENTIFIER
    ;   
    
methodExpr  
    :   IDENTIFIER LPAREN (argument (COMMA argument)*)? RPAREN -> ^(CALL IDENTIFIER argument*)
    ;
         
 
indexerExpr 
    :   LBRACKET argument (COMMA argument)* RBRACKET -> ^(INDEX argument+)
    ;
     
argument 
    :   expr 
    ;   
 
    
AND 
    :   'and'
    ;
     
OR  
    :   'or'
    ;
 
NOT 
    :   'not'
    ;
 
COMMA   
    :   ',' 
    ;
 
PLUS    
    :   '+' 
    ;
     
MINUS   
    :   '-'
    ;
     
MUL 
    :   '*' 
    ;
     
DIV 
    :   '/' 
    ;
     
MOD 
    :   '%'
    ;
     
POWER   
    :   '^'
    ;
     
EQUALS  :   '=';
     
NOTEQUALS 
    :   '!=' | '<>';
     
LT  :   '<';
LTEQ    :   '<=';
GT  :   '>';
GTEQ    :   '>=';
 
LPAREN
    :   '('
    ;
     
RPAREN  :   ')'
    ;
 
LBRACKET
    :   '['
    ;
 
RBRACKET
    :   ']'
    ;
     
DATETIME_LITERAL
    :   '\'' STRING_LITERAL '\''
    ;
 
STRING_LITERAL  
    :   '"' (~'"')* '"'
    ;
 
IDENTIFIER
    :   LETTER (LETTER|Digit)*
    ;
     
fragment
LETTER  
    :   'A'..'Z'|'a'..'z'|'_'
    ;
 
DECIMAL_LITERAL
    :       (INTEGER_LITERAL)? '.' Digit* Exponent? 
    ;
 
fragment
Exponent 
    :   ('e'|'E') INTEGER_LITERAL
    ;
 
INTEGER_LITERAL 
    :   Digit+ 
    ;   
 
fragment
Digit   
    :   '0'..'9'
    ;
 
/* Ignore white spaces */  
WS  
    :  (' '|'\r'|'\t'|'\u000C'|'\n') {$channel=HIDDEN;}
    ;