编译器一日一练（DIY系列之语法树打印）
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了编译器一日一练（DIY系列之语法树打印）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
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代码地址：https://github.com/feixiaoxing/DIYCompiler/blob/master/day08/Parse1.jj
之前我们谈到了词法分析、语法分析、语义分析，但是没有讨论，如果自己写编译器的话，应该如何来调试。其实，对于编译器来说，它也是有自己的调试方法。
一般来说，语法分析结束了，这个时候一个完整的语法树就被构建出来了。所以，这个时候可以通过打印语法树的方法，来判断构建的语法树是否正确。等到语义分析确认没有问题，转成中间代码的时候，这个时候又可以通过打印中间代码的方法，判断生成的中间代码是否正确。中间代码生成后，一般会进行一次代码优化，剔除冗余代码和垃圾代码，这个时候又会生成一遍优化后的中间代码，所以还是可以继续通过打印，查看优化后的中间代码是否正确。等这些都完成后，就可以将优化后的中间代码生成汇编，所以可以直接查看汇编代码是否正确。
所以，在编写编译器的过程当中，有四处地方可以打印，这分别是语法树、中间代码、优化后的中间代码、汇编。当然，如果没有优化的话，直接就变成了三处，即语法树、中间代码和汇编。
今天，我们就来看看语法树如何打印。这些内容基本都是二叉树数据结构的部分。首先，需要计算节点的深度，其实主要还是为了计算根节点的深度，
public int calculate_depth() // node depth should be calculated before print it, so just calculate root node
int left_depth = 0;
int right_depth = 0;
int final_depth = 0;
if(get_left_node() == null && get_right_node() == null)
set_depth(1);
return 1;
if(null != get_left_node())
left_depth = get_left_node().calculate_depth();
if(null != get_right_node())
right_depth = get_right_node().calculate_depth();
final_depth = (left_depth > right_depth) ? (left_depth+1) :(right_depth +1);
set_depth(final_depth);
return final_depth;
再根据根节点的深度，按照根、左、右的方法依次打印，
public void print_node(int start_depth, int start_point) // add print node function
int i = 0;
for(i =0; i < (start_point - start_depth*5); i++)
System.out.print(" ");
if(get_node_type() != "value_node")
System.out.println("/");
else
System.out.println(((value_node)this).get_value());
if(get_left_node() != null) get_left_node().print_node(start_depth -1, start_point);
if(get_right_node() != null) get_right_node().print_node(start_depth -1, start_point);
这部分代码有点拗口。start_depth代表了节点深度信息，而start_point代表单行最大缩进的信息。所以第一个for循环当中，深度越深，前面的空格就越少。接着，就是打印除号或者数据。最后继续递归打印左子树和右子树。
public static void main(String[] args)
for (String arg : args)
try
div_node div = evaluate(arg);
System.out.println();
div.calculate_depth();
div.print_node(div.get_depth(), div.get_depth()*5);
catch (ParseException ex)
System.err.println(ex.getMessage());
调用方法其实比较简单，首先利用evalute函数生成语法树。其次调用calculate_depth计算根节点的深度。最后就是调用print_node打印节点，注意深度信息和start_point的调用方法。
下面可以看一下最后的效果，
C:\\Users\\feixiaoxing\\Desktop\\DIYCompiler\\day08>java Parse 2/1
/
2
1
C:\\Users\\feixiaoxing\\Desktop\\DIYCompiler\\day08>java Parse 3/1/2
/
/
3
1
2
C:\\Users\\feixiaoxing\\Desktop\\DIYCompiler\\day08>java Parse 3/2/1/1/2/3/4/5/6
/
/
/
/
/
/
/
/
3
2
1
1
2
3
4
5
6上面的打印还是比较直观的。大家可以根据自己的需要灵活修改和调试。最后，给出完整的jj文件，供大家调试和参考，
options
STATIC = false;
PARSER_BEGIN(Parse)
import java.io.*;
class node
public node left;
public node right;
public String node_type;
public int depth;
node() this.left = this.right = null;
public void set_left_node(node left) this.left = left;
public node get_left_node() return this.left;
public void set_right_node(node right) this.right = right;
public node get_right_node() return this.right;
public void set_node_type(String node_type) this.node_type = node_type;
public String get_node_type() return this.node_type;
public void set_depth(int depth) this.depth = depth;
public int get_depth() return this.depth;
public int calculate_depth() // node depth should be calculated before print it, so just calculate root node
int left_depth = 0;
int right_depth = 0;
int final_depth = 0;
if(get_left_node() == null && get_right_node() == null)
set_depth(1);
return 1;
if(null != get_left_node())
left_depth = get_left_node().calculate_depth();
if(null != get_right_node())
right_depth = get_right_node().calculate_depth();
final_depth = (left_depth > right_depth) ? (left_depth+1) :(right_depth +1);
set_depth(final_depth);
return final_depth;
public void print_node(int start_depth, int start_point) // add print node function
int i = 0;
for(i =0; i < (start_point - start_depth*5); i++)
System.out.print(" ");
if(get_node_type() != "value_node")
System.out.println("/");
else
System.out.println(((value_node)this).get_value());
if(get_left_node() != null) get_left_node().print_node(start_depth -1, start_point);
if(get_right_node() != null) get_right_node().print_node(start_depth -1, start_point);
class value_node extends node
public int value;
value_node() set_node_type("value_node");
public int get_value() return this.value;
public void set_value(int value) this.value = value;
class div_node extends node
div_node() set_node_type("/");
public int get_value()
int left = 0, right = 0;
// get left node
if(get_left_node().get_node_type() == "/")
left = ((div_node)get_left_node()).get_value();
else
left = ((value_node)get_left_node()).get_value();
// get right node
if(get_right_node() == null)
return left;
else
right = ((value_node)get_right_node()).get_value();
return left/right;
// add semantic check
public int check_value()
if(get_right_node() != null)
if( 0 == ((value_node)get_right_node()).get_value())
System.out.println("Div by Zero");
return -1;
if(get_left_node().get_node_type() == "/")
return ((div_node)(get_left_node())).check_value();
return 1;
public class Parse
public static void main(String[] args)
for (String arg : args)
try
div_node div = evaluate(arg);
System.out.println();
div.calculate_depth();
div.print_node(div.get_depth(), div.get_depth()*5);
catch (ParseException ex)
System.err.println(ex.getMessage());
public static div_node evaluate(String src) throws ParseException
Reader reader = new StringReader(src);
return new Parse(reader).expr();
PARSER_END(Parse)
SKIP: <[" ", "\\t", "\\r", "\\n"]>
TOKEN:
<INTEGER: (["0"-"9"])+>
div_node expr() throws NumberFormatException :
Token a ;
Token b ;
div_node div;
a = <INTEGER>
value_node node_a = new value_node();
node_a.set_value(Integer.parseInt( a.image ));
div = new div_node();
div.set_left_node(node_a);
(
"/" b = <INTEGER>
value_node node_b = new value_node();
node_b.set_value(Integer.parseInt( b.image ));
// important code about node adding
if(div.get_right_node() == null)
div.set_right_node(node_b);
else
div_node prev = div;
div = new div_node();
div.set_left_node(prev);
div.set_right_node(node_b);
)*
<EOF>
return div ;
以上是关于编译器一日一练（DIY系列之语法树打印）的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章