如何从Haskell中的语法规范构建抽象语法树？

我正在从事一个项目，该项目涉及在一个非常小的Java子集中优化某些结构，用BNF形式化

如果我在Java中这样做，我将使用JTB和JavaCC的组合来构建AST。然后，访问者被用来操纵这棵树。但是，考虑到Haskell中有大量用于解析的库（parsec、happy、alex等），我在选择合适的库时有点困惑

---

那么，简单地说，当在BNF中指定语言时，哪个库提供了构建AST的最简单方法？在惯用的Haskell中修改这棵树的最佳方法是什么？

在Haskell中，有两种主要的解析方法，解析组合符或解析器生成器。既然你已经有了BNF，我建议后者

一个好的是。GHC的解析器IIRC就是用这个来编写的，所以你会有很好的同伴

接下来，您将有一大堆要解析的数据声明：

data JavaClass = {
    className :: Name,
    interfaces :: [Name],
    contents :: [ClassContents],
    ...
 }
  data ClassContents = M Method
                     | F Field
                     | IC InnerClass

还有表达方式和你需要的任何东西。最后，您将把这些组合成如下内容

data TopLevel = JC JavaClass
              | WhateverOtherForms
              | YouWillParse

一旦有了它，整个AST就可以表示为一个

TopLevel

，或者它们的列表，具体取决于您解析的类/文件的数量

从这里开始取决于你想做什么。有许多库，例如

syb

（废弃样板文件），可以让您编写非常简洁的树遍历和修改<代码>镜头也是一个选项。至少签出

Data.Traversable

和

Data.Foldable

要修改树，您可以执行以下操作

ignoreInnerClasses :: JavaClass -> JavaClass
ignoreInnerContents c = c{contents = filter isClass $ contents c}
 --                           ^^^ that is called a record update
    where isClass (IC _) = True
          isClass _      = False

然后，您可能会使用类似于

syb

的东西来编写

 everywhere (mkT ignoreInnerClass) toplevel

它将遍历所有内容并将

ignoreInnerClass

应用于所有

javaclass

。这可以在

lens

和许多其他库中实现，但是

syb

非常容易阅读

Alex+很高兴

有许多方法可以修改/研究解析术语（AST）。要搜索的关键字是“数据类型通用”编程。但要注意：这是一个复杂的话题

这里提供了拉链的通用实现：

---

另外，我从未使用过bnfc meta（由@phg建议），但我强烈建议您查看（关于hackage:）。基本方法是用带注释的BNF样式编写语法，它将自动为语法生成AST、解析器和漂亮的打印机

---

BNFC的适用程度取决于语法的复杂性。如果它不是上下文无关的，您可能很难取得任何进展（我确实在构建上下文相关扩展方面取得了一些成功，但该代码现在可能已经有点过时了）。另一个缺点是AST将非常直接地反映语法规范。但是，既然您已经有了BNF规范，那么为BNFC添加必要的注释应该相当简单，因此这可能是获得可用AST的最快方法。即使您决定采用另一种方法，您也可以将生成的数据类型作为手写版本的起点。

您还可以查看Haskell编译器系列，该系列很好地介绍了如何使用alex并乐于解析Java的子集：。

因为您的语法可以用BNF表示，它属于可以使用移位减少解析器（LALR语法）有效解析的语法类。这种高效的解析器可以由解析器生成器yacc/bison（C，C++）或其Haskell等价物Happy生成

这就是为什么我会在你的情况下使用“快乐”。它采用BNF形式的语法规则，并直接从中生成解析器。生成的解析器将接受语法规则描述的语言，并生成AST（抽象语法树）。《快乐用户指南》相当不错，让您快速入门：

要转换生成的AST，泛型编程是一个好主意。以下是关于如何在Haskell中从零开始以实用的方式实现这一点的经典解释：

---

我正是利用这一点为一种小型领域特定语言构建了一个编译器，这是一个简单而简洁的解决方案。

还有一种更酷、更具实验性的可能性，即使用模板haskell从源代码中提供的BNF构造解析器，称为。不过，我不知道它在实际应用中有多有用。（如果您是Haskell的新手…）在Haskell或其他现代函数语言（如SML和Caml）中没有必要使用JTB这样的树生成器。代数类型与JTB或类似工具的树规范一样简洁——它们是用函数语言定义数据类型的标准方法。在Haskell中，您还可以自动派生数据类型上的许多有用函数，如显示，序列化和结构平等。有两种高级工具用于AST操作和优化：

uuagc

属性语法的预处理器和

hoopl

用于基于可组合事实格的优化的通用库。如果您有BNF，这绝对是最简单的方法！数据类型泛型编程看起来确实非常有趣。我试试看。我喜欢清楚的答案。尽管我只处理一个子集，但从头开始编写数据类型的工作太多了。然而，我计划使用syb进行转换。