Antlr4：以下几组规则是相互左递归的答案

【问题标题】：Antlr4: The following sets of rules are mutually left-recursiveAntlr4：以下几组规则是相互左递归的
【发布时间】：2016-12-07 12:49:48
【问题描述】：

我试图用AND 和OR 描述简单的语法，但失败并出现以下错误

以下规则集是相互左递归的

语法如下：

expr:
    NAME |
    and |
    or;

and:
    expr AND expr;

or:
    expr OR expr;

NAME : 'A' .. 'B' + ;
OR: 'OR' | '|';
AND: 'AND' | '&';

同时，下面的语法

expr:
    NAME |
    expr AND expr |
    expr OR expr;

NAME : 'A' .. 'B' + ;
OR: 'OR' | '|';
AND: 'AND' | '&';

编译。

为什么？

【问题讨论】：

标签： recursion antlr4

【解决方案1】：

如前所述：ANTLR4 仅支持直接左递归。您可以标记替代方案以在生成的访问者或听众中做出区分：

expr
 : NAME           #NameExpr
 | expr AND expr  #AndExpr
 | expr OR expr   #OrExpr
 ;

NAME : 'A' .. 'B' + ;
OR   : 'OR' | '|';
AND  : 'AND' | '&';

注意'A'..'Z'+ 是旧的 v3 语法，在 v4 中你可以这样做：[A-Z]+

见：https://github.com/antlr/antlr4/blob/master/doc/parser-rules.md#alternative-labels

【讨论】：

【解决方案2】：

ANTLR4 仅支持 direct 左递归（这已经是对以前版本的改进）。这意味着您可以在单个规则中保留递归，但不能在多个规则中使用（例如，规则 a 使用规则 b，它使用 a 作为替代方案中的第一条规则。

【讨论】：

但我需要为解析树中的每个操作（如 AND 和 OR）设置适当的节点。如果一个规则可以解析所有这些，这怎么可能？
你可以通过查看现有的语法学到很多东西（例如github.com/antlr/grammars-v4）。你可以定义你的规则，让左递归部分最终成为一个规则，或者你可以用非递归的方式来做。
@MikeLischke 很难挖掘这么多语法。你能提供一个例子来说明如何使用非递归方式解决这个问题吗？

【解决方案3】：

我知道这是在很长一段时间之后...但是您的第二个语法可以编译，因为您没有正确括起来的替代方案。所以

expr: NAME |
    expr AND expr |
    expr OR expr ;

实际上被 Antlr 理解为：

expr: (NAME | expr) AND (expr | expr) OR expr ;

以下规则实际上不会编译：

expr:
    NAME |
    (expr AND expr) |
    (expr OR expr) ;

【讨论】：

是的，事实上任何顶级“替代”规则，最左边的符号用 +/*/?/() 操作符修改将导致 Antlr 不重构规则以删除递归.例如，e: N | (e) AND e | e OR e;、e: N | (e AND e) | e OR e;、e: e? 'a-postfix-op';、e: e* | N; 都将被标记。 Antlr（以及我自己的重构语法的工具）寻找一个非常具体的规则解析树。如果它与 Aho/Sethi/Ulman p176 中概述的模式不完全匹配，则不会重构规则，递归仍然存在，并且间接左递归检查将标记问题。