从AST生成代码的最佳设计？

Question

我正在研究一个相当复杂的DSL，并希望将其编译成几种高级语言。整个过程都是一个学习经验。编译器是用Java编写的。

我想知道是否有人知道代码生成器部分的最佳设计实践。我目前已将所有内容解析为抽象语法树。

我正在考虑使用模板系统，但我还没有深入研究这个方向，因为我想先听听stackoverflow社区的建议。

谢谢！

- Sam Washburn

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也许只是因为你很久以前就问过了。但截至今天（2013年），ANTLR（你似乎正在使用）已经内置了“字符串模板”。 - Ira Baxter

Answer 1

当我在编程语言课上做这个项目时，我们最终使用了基于遵循访问者模式的发射器。它运行得相当不错 - 只要您的AST与您正在打印的内容相匹配，将其重新定位到新的输出语言就非常容易。

- Steven Schlansker

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谢谢你的想法。我熟悉访问者模式，并将其用于在树中优化文字表达式。 - Sam Washburn

不是说你不熟悉它，只是建议它可能成为一个很好的代码生成器 :-) - Steven Schlansker

是的，我并不是要表现得自大。我正在调查这个问题，谢谢。 :) - Sam Washburn

访问者很有效，但原始。你看过像Stratego/XT这样的东西吗？ - gatoatigrado

Answer 2

你真正需要的是一个程序转换系统，它可以将一种语言（你的DSL）中的语法结构映射到其他语言的语法模式中。这样的工具可以在代码生成项目期间执行任意转换（树重写概括了字符串重写，后者是Post系统，完全具备图灵能力），这意味着你生成的内容和生成过程的复杂性仅由你的野心决定，而不受“代码生成器框架”属性的限制。

复杂的程序转换系统结合了各种类型的作用域、流分析和/或自定义分析器来实现转换。这并没有增加任何理论上的能力，但增加了很多实际能力：大多数真实语言（甚至DSL）都有命名空间、控制和数据流、需要类型推断等等。

我们的DMS软件重构工具包就是这种转换系统。它已被用于分析/转换传统语言和DSL，适用于简单和复杂的语言，以及小型、大型甚至巨型软件系统。

关于OP提到的"将抽象语法树转换为其他语言"，这可以通过DMS编写映射DSL（在其DSL的AST背后实现）的表面语法到目标语言的表面语法的转换来实现（使用目标语言的AST实现）。然后，DMS会自动将生成的目标语言AST进行漂亮打印，以提供与目标AST相对应的实际目标语言源代码。

- Ira Baxter

Answer 3

如果您已经使用ANTLR并准备好AST，则可以查看StringTemplate： http://www.antlr.org/wiki/display/ST/StringTemplate+Documentation 此外，《ANTLR权威指南》的第9.6节对此进行了解释： http://www.pragprog.com/titles/tpantlr/the-definitive-antlr-reference 免费的代码示例可在http://media.pragprog.com/titles/tpantlr/code/tpantlr-code.tgz上找到。在code\templates\generator\2pass子文件夹中，您将找到一个将数学表达式转换为Java字节码的示例。

- Matt