引言
在文章《php 实现类似于pyhon中的Construct库的功能(一) 基本设计思路》介绍了用php解析二进制数据的基本思路
在文章《php 实现类似于pyhon中的Construct库的功能(二)实现适配器功能》说明了如何实现适配器功能。
以上两篇都是对静态数据结构进行解析。接下来要逐步实现动态数据结构的解析。也就是说数据结构的定义与上下文有关,要在数据解析时才能真正确定。
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这一次要实现的是if-else功能。
基本思路
1,修改词法分析规则,使其可以接受if,else关键字
2,修改语法分析规则,使其可以接受if,else语句
3,修改编码器,生成可运行的php目标代码
其中主要的工作内容是修改语法分析规则文件。
实现内容
准备解析的结构体定义文件
struct student { char name[2]; int num; if(num.value==1 ){ int age; }else{ char addr[3]; } };
为了聚焦在if-else功能的实现上,这次只定义了一个结构体 student。与以前的静态结构体定义最大的不同,在于如下定义
if(num.value==1 ){ int age; }else{ char addr[3]; }
如果解析过程中,num字段的值为1则定义一个age字段,否则定义一个addr字段。
词法规则文件改动不大,增加对if,else关键字的匹配就可以了
['/^if\b/','_if' ,'i'], ['/^else\b/','_else' ,'e'],
语法规则文件需改动的地方比较多
首先,增加一个符号移进时的处理函数。在前面介绍的处理函数都是在归约时被调用,但对于更复杂的情形,有必要在移进时也进行处理。
先看一下script_parser.php
中的移进处理的基本操作
//移进 private function shift($token){ //处理记号栈 $this->tokenStack= $this->tokenStack.$token[0]; if($this->debugMode){ echo I('srcline:'),$token[2],I(' shifted :'),$this->tokenStack,"\n"; } //处理语法栈,栈中元素为[记号名,记号值,起始位置,结束位置,[附加信息]] array_push($this->syntaxStack, [$token[0],$token[1],$this->tokenIndex-1,$this->tokenIndex-1,[]]); //调用规则处理中的移进处理函数 $extra=$this->rulesHandler->handleShift($token[0],$this->syntaxStack,$this->coder); //在栈中保存附加信息 $this->syntaxStack[count($this->syntaxStack)-1][TokenExtraIndex]=$extra; }
其中放置了一个钩子函数的调用
//调用规则处理中的移进处理函数 $extra=$this->rulesHandler->handleShift($token[0],$this->syntaxStack,$this->coder);
在语法规则处理的基类中定义了一个空的 handleShift
方法。
我们需要做的就是在语法规则处理类中重载 handleShift
方法。
//处理移进,返回附加信息数组 function handleShift($tokenName,$stack,$coder){ if($tokenName=='_if'){ //插入一个空行,空行所在的序号存入附加信息数组,以后可以替换为正确的内容 return [$coder->pushLine('')]; } if($tokenName=='_else'){ //插入一个空行,空行所在的序号存入附加信息数组,以后可以替换为正确的内容 return [$coder->pushLine('')]; } return []; }
从以上代码可以看出,在编译过程中,如果发生了if 或 else的移进操作,则在要生成的目标代码中插入一个空白行,并且将这个空白行的地址保存起来,在对if-else语句进行归约时用最终确定的内容替换空白行。
为什么要这么做呢?
因为 if 语句中,if 或else的块语句先完成归约,整个if语句在此之后才完成归约。而目标代码的生成是边归约边生成,所以要先为if 或else抢占一个位置。
下而是if-else的语法规则处理函数
// if {{{ function _ifStatement_0_ifStatement_else_blockStatement($stack,$coder){ //取出_else 记号中保存的空白行所在的地址,替换为正确的内容 $t1= $this->topItem($stack,2); $lineIndex=$t1[TokenExtraIndex][0]; $content='else{'; $coder->resetLine($lineIndex,$content); $coder->pushLine('}'); return $this->pass($stack,3); } function _ifStatement_0_if_wholeExpression_blockStatement($stack,$coder){ //取出_if 记号中保存的空白行所在的地址,替换为正确的内容 $t1= $this->topItem($stack,3); $lineIndex=$t1[TokenExtraIndex][0]; $t2= $this->topItem($stack,2); $condtionExp=$t2[TokenValueIndex]; $content='if'.$condtionExp.'{'; $coder->resetLine($lineIndex,$content); $coder->pushLine('}'); return $this->pass($stack,3); } // if }}}
着重分析一下if语句的处理,处理函数如下所示
function _ifStatement_0_if_wholeExpression_blockStatement($stack,$coder){ //取出_if 记号中保存的空白行所在的地址,替换为正确的内容 $t1= $this->topItem($stack,3); $lineIndex=$t1[TokenExtraIndex][0]; $t2= $this->topItem($stack,2); $condtionExp=$t2[TokenValueIndex]; $content='if'.$condtionExp.'{'; $coder->resetLine($lineIndex,$content); $coder->pushLine('}'); return $this->pass($stack,3); }
以下语句
$t1= $this->topItem($stack,3);
的含义是从当前语法栈的栈顶取出元素,第2个参数3 表明是从栈顶计数,取第三个元素。计数时从1开始
_ifStatement_0_if_wholeExpression_blockStatement
所包含的语法规则就是:
当栈顶出现了_if
, _wholeExpression
, _blockStatement
三个符号是,这三个符号就可以归约为 _ifStatement_0
是一个分隔串,分隔语法规则的左部与右部。
在ados脚本语言中采用了一种设计技巧,就是以产生式(语法规则)做为函数的名称,语法规则与语法规则处理函数合二为一。
这样做的好处是不用分别维护语法规则与语法规则处理函数,不用时刻保持两者的同步。
$t1= $this->topItem($stack,3);
取出的是_if 这个符号在语法栈中对应的内容。前面已经介绍过,在_if 符号移进时,插入了一个空白行,在符加信息数组中保存了这个空白行的地址。这时将其取出来。
$t2= $this->topItem($stack,2); $condtionExp=$t2[TokenValueIndex];
从 _wholeExpression
对应的语法栈元素中取出相应的条件表达式,组成一个完整的内容后替换先前的空白行。
请留意,这时if语句块内容已经写入到目标代码中。
接下来补上一个if语句块的结束标记 ‘}’ 就OK了。
接下来实现对 属性运算符 . 的处理,在例子中就是对
num.value
这种形式的表达式的处理
语法规则处理函数如下
function _term_0_term_dot_iden($stack,$coder){ $t1= $this->topItem($stack,3); $obj = $t1[TokenValueIndex]; $t2= $this->topItem($stack,1); $var = $t2[TokenValueIndex]; $exp = '$'.$obj.'[\''.$var.'\']'; return [$exp,[]]; }
从例子来看,源代码是 num.value ,最终得到的目标代码是 $num[‘value’]
也就是将类C的源代码变成了php代码
接下来还得实现对 比较运算符 == 的处理:
function _wholeExpression_0_wholeExpression_bieq_expression($stack,$coder){ return $this->biOpertors($stack,3,'==',1,$coder); } //二元操作符的通用处理函数 function biOpertors($stack,$op1Index,$op,$op2Index,$coder){ $t1= $this->topItem($stack,$op1Index); $exp1=$t1[TokenValueIndex]; $t2= $this->topItem($stack,$op2Index); $exp2=$t2[TokenValueIndex]; $s=$exp1.$op.$exp2; return [$s,[]]; }
下面是完整的语法规则处理文件的内容
0){ return intval($extraArray[0]); }else{ return 0; } } //二元操作符的通用处理函数 function biOpertors($stack,$op1Index,$op,$op2Index,$coder){ $t1= $this->topItem($stack,$op1Index); $exp1=$t1[TokenValueIndex]; $t2= $this->topItem($stack,$op2Index); $exp2=$t2[TokenValueIndex]; $s=$exp1.$op.$exp2; return [$s,[]]; } //处理移进,返回附加信息数组 function handleShift($tokenName,$stack,$coder){ if($tokenName=='_if'){ //插入一个空行,空行所在的序号存入附加信息数组,以后可以替换为正确的内容 return [$coder->pushLine('')]; } if($tokenName=='_else'){ //插入一个空行,空行所在的序号存入附加信息数组,以后可以替换为正确的内容 return [$coder->pushLine('')]; } return []; } //语法规则处理函数名由规则右边部分与规则左边部分拼接而成 //语法规则定义的先后决定了归约时匹配的顺序,要根据实际的语法安排 //如果不熟悉语法,随意调整语法规则的先后次序将有可能导致语法错误 // struct list {{{ function _structList_0_structList_struct($stack,$coder){ $coder->pushBlockTail(); return ['#',[]]; } function _structList_0_struct($stack,$coder){ $coder->pushBlockTail(); return ['#',[]]; } // struct list }}} // struct {{{ function _struct_0_structName_blockStatement_semi($stack,$coder){ $t1= $this->topItem($stack,3); $structName = $t1[TokenValueIndex]; $t2= $this->topItem($stack,2); $extraArray=$t2[TokenExtraIndex]; return [$structName,$extraArray]; } // struct }}} // struct name {{{ function _structName_0_strukey_iden($stack,$coder){ $t1= $this->topItem($stack,1); $structName = $t1[TokenValueIndex]; $coder->pushBlockHeader($structName); return $this->pass($stack,1); } // struct name }}} // blockStatement {{{ function _blockStatement_0_lcb_statementList_rcb($stack,$coder){ return $this->pass($stack,2); } // blockStatement }}} // statement list {{{ function _statementList_0_statementList_statement($stack,$coder){ return $this->pass($stack,1); } function _statementList_0_statement($stack,$coder){ //此处0表示statementList是上一级节点,要做特殊处理 return $this->pass($stack,1); } // statement list }}} // statement {{{ function _statement_0_wholeExpression_semi($stack,$coder){ $t1= $this->topItem($stack,2); $elementName = $t1[TokenValueIndex]; $coder->pushCheckBody($elementName); return $this->pass($stack,2); } function _statement_0_ifStatement($stack,$coder){ return $this->pass($stack,1); } // statement }}} // if {{{ function _ifStatement_0_ifStatement_else_blockStatement($stack,$coder){ //取出_else 记号中保存的空白行所在的地址,替换为正确的内容 $t1= $this->topItem($stack,2); $lineIndex=$t1[TokenExtraIndex][0]; $content='else{'; $coder->resetLine($lineIndex,$content); $coder->pushLine('}'); return $this->pass($stack,3); } function _ifStatement_0_if_wholeExpression_blockStatement($stack,$coder){ //取出_if 记号中保存的空白行所在的地址,替换为正确的内容 $t1= $this->topItem($stack,3); $lineIndex=$t1[TokenExtraIndex][0]; $t2= $this->topItem($stack,2); $condtionExp=$t2[TokenValueIndex]; $content='if'.$condtionExp.'{'; $coder->resetLine($lineIndex,$content); $coder->pushLine('}'); return $this->pass($stack,3); } // if }}} // function expression {{{ //函数表达式 function _term_0_funcTerm($stack,$coder){ $t1= $this->topItem($stack,1); $funcName=$t1[TokenValueIndex]; $paraArray=$t1[TokenExtraIndex]; $paras = implode(",", $paraArray); $exp = $funcName.'('.$paras.')'; return [$exp,[]]; } function _funcTerm_0_funcExpLp_rp($stack,$coder){ return $this->pass($stack,2); } function _funcTerm_0_funcExpLeft_rp($stack,$coder){ return $this->pass($stack,2); } function _funcExpLeft_0_funcExpLeft_comma_expression($stack,$coder){ $t1= $this->topItem($stack,3); $t2= $this->topItem($stack,1); //函数的参数列表存放在附加信息中 $paraArray=$t1[TokenExtraIndex]; array_push($paraArray, $t2[TokenValueIndex]); return [$t1[TokenValueIndex],$paraArray]; } function _funcExpLeft_0_funcExpLp_expression($stack,$coder){ $t1= $this->topItem($stack,2); $t2= $this->topItem($stack,1); //函数的参数列表存放在附加信息中 $paraArray=$t1[TokenExtraIndex]; array_push($paraArray, $t2[TokenValueIndex]); return [$t1[TokenValueIndex],$paraArray]; } function _funcExpLp_0_iden_lp($stack,$coder){ return $this->pass($stack,2); } // function expression }}} // whole Expression {{{ function _wholeExpression_0_wholeExpression_bieq_expression($stack,$coder){ return $this->biOpertors($stack,3,'==',1,$coder); } function _wholeExpression_0_expression($stack,$coder){ return $this->pass($stack,1); } // whole Expression }}} // Expression {{{ //表达式可以进行管道运算 function _expression_0_expression_pipe_factor($stack,$coder){ $t1= $this->topItem($stack,1); $handlerName = $t1[TokenValueIndex]; $t2= $this->topItem($stack,3); $elementName = $t2[TokenValueIndex]; $coder->pushPipeBody($handlerName,$elementName); return $this->pass($stack,3); } function _expression_0_double_factor($stack,$coder){ $t1= $this->topItem($stack,1); $elementName = $t1[TokenValueIndex]; $parseFuncName = 'parseDouble'; $coder->pushParseBody($parseFuncName,$elementName); return $this->pass($stack,1); } function _expression_0_float_factor($stack,$coder){ $t1= $this->topItem($stack,1); $elementName = $t1[TokenValueIndex]; $parseFuncName = 'parseFloat'; $coder->pushParseBody($parseFuncName,$elementName); return $this->pass($stack,1); } function _expression_0_char_factor($stack,$coder){ $t1= $this->topItem($stack,1); $elementName = $t1[TokenValueIndex]; $size = $this->elementSize($t1[TokenExtraIndex]); $parseFuncName = 'parseFixStr'; $coder->pushParseBody($parseFuncName,$elementName,$size); return $this->pass($stack,1); } function _expression_0_int_factor($stack,$coder){ $t1= $this->topItem($stack,1); $elementName = $t1[TokenValueIndex]; $parseFuncName = 'parseInt'; $coder->pushParseBody($parseFuncName,$elementName,4); return $this->pass($stack,1); } function _expression_0_factor($stack,$coder){ return $this->pass($stack,1); } // Expression }}} // factor {{{ function _factor_0_term($stack,$coder){ return $this->pass($stack,1); } // factor }}} // term {{{ function _term_0_lp_wholeExpression_rp($stack,$coder){ $t1= $this->topItem($stack,2); $s='('.$t1[TokenValueIndex].')'; return [$s,[]]; } function _term_0_term_dot_iden($stack,$coder){ $t1= $this->topItem($stack,3); $obj = $t1[TokenValueIndex]; $t2= $this->topItem($stack,1); $var = $t2[TokenValueIndex]; $exp = '$'.$obj.'[\''.$var.'\']'; return [$exp,[]]; } function _term_0_iden($stack,$coder){ $t1= $this->topItem($stack,1); //未指定数据长度时将长度值设为0 $valLen = '0'; $t2= $this->topItem($stack,2); return [$t1[TokenValueIndex],[$valLen]]; } function _term_0_num($stack,$coder){ return $this->pass($stack,1); } function _term_0_array($stack,$coder){ return $this->pass($stack,1); } // term }}} // array {{{ function _array_0_arrayLb_num_rb($stack,$coder){ $t1= $this->topItem($stack,2); $valLen = $t1[TokenValueIndex]; $t2= $this->topItem($stack,3); //将数据长度放入附加信息 return [$t2[TokenValueIndex],[$valLen]]; } function _arrayLb_0_iden_lb($stack,$coder){ return $this->pass($stack,2); } // array }}} }// end of class
下面是改进过后的编码器的内容
<?php /*! * structwkr编码器, * * 45022300@qq.com * Version 0.9.0 * * Copyright 2019, Zhu Hui * Released under the MIT license */ namespace Ados; require_once __SCRIPTCORE__.'coder/base_coder.php'; require_once __STRUCT_PARSE_TEMP__.'templateReplaceFuncs.php'; class StructwkrCoder extends BaseCoder{ public function __construct($engine) { if($engine){ $this->engine = $engine; }else{ exit('the engine is not valid in StructwkrCoder construct.'); } } //编译得到的最终结果 public function codeLines(){ if(count($this->codeLines)<1){ return ''; } $script=''; for ($i=0;$i< count($this->codeLines);$i+=1) { $script.=$this->codeLines[$i]; } return $script; } //输出编译后的结果 public function printCodeLines(){ echo $this->codeLines(); } //添加一个块解析函数头 public function pushLine($content){ array_push($this->codeLines, $content); $lineIndex=$this->lineIndex; $this->lineIndex+=1; return $lineIndex; } //重置一行的内容 public function resetLine($lineIndex,$line){ $this->codeLines[$lineIndex]=$line; } //添加一个块解析函数头 public function pushBlockHeader($structName){ $structName=ucfirst($structName); $content = makeBlockHeader($structName); return $this->pushLine($content); } //添加一个块解析函数体 public function pushParseBody($parseFuncName,$filedName='',$filedSize=0){ $content = makeParseBody($parseFuncName,$filedName,$filedSize); return $this->pushLine($content); } //添加一个管道处理 public function pushPipeBody($handler,$filedName=''){ $content = makePipeBody($handler,$filedName); return $this->pushLine($content); } //添加一个检查结果值的body public function pushCheckBody($filedName=''){ $content = makeCheckBody($filedName); return $this->pushLine($content); } //添加一个块解析类的tail public function pushBlockTail(){ $content = makeblockTail(); return $this->pushLine($content); } }
实现结果
自动生成的测试文件如下
<?php namespace Ados; //加载常量定义文件 require_once 'const.php'; require_once __STRUCT_PARSE_TEMP__.'templateBuidinFuncs.php'; require_once __STRUCT_PARSE_ADAPTER__.'int2str.adapter.php'; require_once __STRUCT_PARSE_ADAPTER__.'intoffset.adapter.php'; $context['pos']=0; $context['data']="\x41\x43\x01\x00\x00\x00\x02\x00\x00\x00\x41\x42\x43\x41\x42\x01\x00\x00\x00\x41\x42\x43"; $expRes = Student::parse($context); $context['pos']+=$expRes['size']; print_r($expRes); /* $expRes = Teacher::parse($context); $context['pos']+=$expRes['size']; print_r($expRes); */ class Student{ static function parse($context,$size=0){ $valueArray=[]; $totalSize = 0; $name = parseFixStr($context,2); if($name['error']==0){ $filed = 'name'; if($filed){ $valueArray[$filed]=$name['value']; }else{ $valueArray[]=$name['value']; } $context['pos']+=$name['size']; $totalSize+= $name['size']; }else{ return ['value'=>False,'size'=>0,'error'=>$name['error'],'msg'=>$name['msg']]; } $num = parseInt($context,4); if($num['error']==0){ $filed = 'num'; if($filed){ $valueArray[$filed]=$num['value']; }else{ $valueArray[]=$num['value']; } $context['pos']+=$num['size']; $totalSize+= $num['size']; }else{ return ['value'=>False,'size'=>0,'error'=>$num['error'],'msg'=>$num['msg']]; } if($num['value']==1){ $age = parseInt($context,4); if($age['error']==0){ $filed = 'age'; if($filed){ $valueArray[$filed]=$age['value']; }else{ $valueArray[]=$age['value']; } $context['pos']+=$age['size']; $totalSize+= $age['size']; }else{ return ['value'=>False,'size'=>0,'error'=>$age['error'],'msg'=>$age['msg']]; } }else{ $addr = parseFixStr($context,3); if($addr['error']==0){ $filed = 'addr'; if($filed){ $valueArray[$filed]=$addr['value']; }else{ $valueArray[]=$addr['value']; } $context['pos']+=$addr['size']; $totalSize+= $addr['size']; }else{ return ['value'=>False,'size'=>0,'error'=>$addr['error'],'msg'=>$addr['msg']]; } } return ['value'=>$valueArray,'size'=>$totalSize,'error'=>0,'msg'=>'ok']; } }
运行测试文件的结果
Array ( [value] => Array ( [name] => AC [num] => 1 [age] => 2 ) [size] => 10 [error] => 0 [msg] => ok )
对比测试数据
$context['data']="\x41\x43\x01\x00\x00\x00\x02\x00\x00\x00\x41\x42\x43\x41\x42\x01\x00\x00\x00\x41\x42\x43";
由于字段 num的值为1,所以接下来产生了一个age字段,而并没有产生addr字段。
结论:if-else功能已经实现并通过了验证。
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