获取C++的抽象语法树？

Question

我希望获得一个C++的AST，然后用外部程序解析它。有哪些程序可以很好地生成C++的AST？我不关心它是用什么语言实现的或者输出格式（只要它容易被解析即可）。

我的总体目标是将一个C++单元测试环境转换为相应的C#包装器测试环境。

- Thomas Eding

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“关闭原因为不具建设性？” 问答者提出了非常明确的请求，而且实际上并没有太多的答案，因此也不可能有太多的争议。到目前为止提供的答案都是基于具体事实支持的。 - Ira Baxter

请查看以下链接：http://eli.thegreenplace.net/2011/07/03/parsing-c-in-python-with-clang/ - Janus Troelsen

有没有基于libclang的C/C++重构工具呢？（即使是最简单的“玩具示例”） - Janus Troelsen

Answer 1

你可以使用clang和特别是libclang来解析C++代码。这是一个非常高质量的手写库，用于词法分析、语法分析和编译C++代码，但它也可以生成AST。

Clang还支持C、Objective-C和Objective-C++。Clang本身是用C++编写的。

- user142019

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有什么理由使用“剧透”类型的引用块？ - Bart

我无法弄清如何从clang获取AST。有没有关于如何做到这一点的教程？ - Thomas Eding

我认为这些视频和幻灯片是一个非常好的开始。我学会了如何使用它们来实现语法高亮，但基本上是相同的，你可以用它来遍历AST。 - user142019

为了他人的利益：libclang（C绑定）非常糟糕且不完整。clang（C++绑定）则非常出色。 - Thomas Eding

Answer 2

实际上，GCC会在管道的任何阶段生成AST，包括通用和GIMPLE形式。请查看以-fdump-开头的（众多的）命令行开关，例如-fdump-tree-original-raw。

这是一种较为简单的工作方式之一，因为您可以在任意代码上使用它；只需将适当的CFLAGS或CXXFLAGS传递给大多数Makefile即可。

    make CXXFLAGS=-fdump-tree-original-raw all

更新：我在查看我的标志名称时，发现了这个基于GCC AST的漂亮小图形系统。Google太棒了。

http://digitocero.com/en/blog/exporting-and-visualizing-gccs-abstract-syntax-tree-ast

- BRPocock

Answer 3

我们的C++前端是建立在我们的DMS软件重构工具包之上的，它可以解析各种C++方言（包括C++11和ObjectiveC），并通过命令行开关将其AST导出为XML文档。请查看此前端生成的示例AST。

实际上，您需要的不仅仅是AST；如果没有对每个标识符的含义和范围的理解，您实际上无法使用C++（或任何其他现代语言）。对于C++来说，意义/范围特别复杂。DMS C++前端可以处理所有这些问题；它可以构建完整的符号表，将标识符与显式的C++类型相关联。该信息不能通过命令行开关以XML格式转储，但在DMS中编写逻辑以遍历符号表并输出XML“技术上很容易”（有一种选项可以转储此信息，只是不以XML格式）。

我警告你不要试图操作（甚至只是分析）XML。首先，XSLT并不是理解AST的含义，更不用说转换AST的一种特别好的方式，因为AST代表上下文敏感的语言结构（这就是为什么你需要[必须有]符号表）。如果你愿意，你可以将XML读入类似于DOM的树中，并编写自己的过程代码来操作它。但源到源转换是一种更简单的方法; 你可以使用C++表示法编写你的转换，而不是使用大量的代码爬过树形数据结构。

你会遇到另一个问题：如何从转换后的XML生成有效的C++代码。如果你不介意输出原始文本，你可以以纯临时的方式解决这个问题，代价是除了汗水之外没有任何保证生成的代码在语法上是有效的。如果你想生成一个C++表示你最终结果的AST，并从那里重新生成有效的文本，你将需要一个prettyprinter，虽然这不是技术上很难，但对于像C++这样的语言来说仍然需要很多工作。

最后，像DMS这样的工具存在的原因是为了提供处理/操作复杂结构（如C ++ AST）所需的大量基础设施。（解析、分析、转换、美化）。你可以尝试自己复制所有这些机制，但这通常是一种时间/成本/生产力的不良权衡。声称最好留在工具生态系统内，而不是逃脱并自己构建不好的版本。如果你以前没有做过这个，你会痛苦地发现这一点。

顺便说一下，DMS已被用于对C++源代码进行大规模的分析和转换。请参见DMS上的出版物，并检查Akers关于“重新设计C ++组件模型”的论文。

Clang基于相同的哲学；有一个工具生态系统。

你的经验可能有所不同，但我会感到惊讶。

- Ira Baxter