src/edu/berkeley/sbp/Sequence.java

   1 package edu.berkeley.sbp;
   2 import edu.berkeley.sbp.util.*;
   3 import edu.berkeley.sbp.*;
   4 import edu.berkeley.sbp.*;
   5 import java.io.*;
   6 import java.util.*;
   7 import java.lang.reflect.*;
   8 import java.lang.ref.*;
   9
  10 /** <font color=green>juxtaposition; zero or more adjacent Elements; can specify a rewriting</font> */
  11 public abstract class Sequence extends Element implements Iterable<Element> {
  12
  13     protected final Element[] elements;
  14
  15     final HashSet<Sequence> hated  = new HashSet<Sequence>();
  16
  17     final HashSet<Sequence> needs  = new HashSet<Sequence>();
  18     final HashSet<Sequence> hates  = new HashSet<Sequence>();
  19
  20     final Position          firstp;
  21
  22     Atom follow = null;
  23
  24     // Static Constructors //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  25
  26     abstract Sequence _clone();
  27     Sequence dup() {
  28         Sequence ret = _clone();
  29         for(Sequence s : needs) { ret.needs.add(s); }
  30         for(Sequence s : hates) { ret.hates.add(s); s.hated.add(ret); }
  31         ret.follow = follow;
  32         return ret;
  33     }
  34
  35     /** create an empty sequence (matches the empty string) */
  36     public static Sequence create() { return new Sequence.Constant.Empty(); }
  37
  38     /** create a sequence of one element */
  39     public static Sequence create(Element e) { return create(new Element[] { e }, 0); }
  40
  41     /** create a sequence which drops the result of all but one of its element */
  42     public static Sequence create(Element[] e, int which) { return new Singleton(e, which); }
  43
  44     /** create a sequence which always evaluates to a constant result  */
  45     public static Sequence create(Element[] e, Object result) { return new Constant(e, result); }
  46
  47     /**
  48      *  create a sequence (general form)
  49      *  @param head   the head of the output tree
  50      *  @param e      the elements to match
  51      *  @param drop   only elements of <tt>e</tt> whose corresponding <tt>boolean</tt> in <tt>drops</tt>
  52      *                is <i>false</i> will be included in the output tree
  53      *  @param foster if true, all children of the last child (ie
  54      *                grandchildren) are promoted to children of this
  55      *                node; this is very useful for matching repetitions
  56      **/
  57     public static Sequence create(Object head, Element[] e, boolean[] drop, boolean foster) {
  58         return foster
  59             ? new Unwrap(e, head, drop)
  60             : new RewritingSequence(head, e, drop);
  61     }
  62
  63     ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  64
  65     /** return a new sequence identical to this one, but with a positive conjunct <tt>s</tt> */
  66     public Sequence and(Sequence s) { Sequence ret = dup(); ret.needs.add(s); return ret; }
  67
  68     /** return a new sequence identical to this one, but with a negative conjunct <tt>s</tt> */
  69     public Sequence not(Sequence s) { Sequence ret = dup(); ret.hates.add(s); s.hated.add(ret); return ret; }
  70
  71     /** return a new sequence identical to this one, but with a follow-set restricted to <tt>a</tt> */
  72     public Sequence followedBy(Atom a) { Sequence ret = dup(); ret.follow = a; return ret; }
  73
  74     Iterable<Sequence> needs() { return needs; }
  75     Iterable<Sequence> hates() { return hates; }
  76
  77     Position firstp() { return firstp; }
  78
  79     public Iterator<Element> iterator()    { return new ArrayIterator<Element>(elements); }
  80     protected Sequence(Element[] elements) {
  81         this.elements = elements;
  82         this.firstp = new Position(0);
  83     }
  84
  85     // DO NOT MESS WITH THE FOLLOWING LINE!!!
  86     private Forest.Many epsilonForm = null;
  87     Forest epsilonForm() {
  88         if (epsilonForm!=null) return epsilonForm;
  89         epsilonForm = new Forest.Many();
  90         epsilonForm.merge(firstp().rewrite(null, false));
  91         return epsilonForm;
  92     }
  93
  94     protected abstract <T> Forest<T> postReduce(Input.Region loc, Forest<T>[] args, Position p);
  95
  96
  97     // Position //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  98
  99     /** the imaginary position before or after an element of a sequence; corresponds to an "LR item" */
 100     class Position implements IntegerMappable {
 101
 102         private Forest zero = null;
 103         public Forest zero() {
 104             if (zero != null) return zero;
 105             if (pos > 0) throw new Error();
 106             return zero = rewrite(null);
 107         }
 108
 109
 110                 final int      pos;
 111         private final Position next;
 112                 final Forest[] holder;
 113
 114         private Position(int pos) {
 115             this.pos      = pos;
 116             this.next     = pos==elements.length ? null : new Position(pos+1);
 117             this.holder   = new Forest[elements.length];
 118         }
 119
 120         boolean isFirst() { return pos==0; }
 121
 122         /** the element immediately after this Position, or null if this is the last Position */
 123         public Element  element() { return pos>=elements.length ? null : elements[pos]; }
 124
 125         /** the element which produces the sequence to which this Position belongs */
 126         public Sequence owner() { return Sequence.this; }
 127
 128         /** the next Position (the Position after <tt>this.element()</tt>) */
 129         public Position next() { return next; }
 130
 131         /** true iff this Position is the last one in the sequence */
 132         public boolean isLast() { return next()==null; }
 133
 134         // Position /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 135
 136         final <T> Forest<T> rewrite(Input.Region loc) { return rewrite(loc, true); }
 137         private final <T> Forest<T> rewrite(Input.Region loc, boolean epsilonCheck) {
 138             if (epsilonCheck && this==firstp()) return epsilonForm();
 139             for(int i=0; i<pos; i++) if (holder[i]==null) throw new Error("realbad " + i);
 140             for(int i=pos; i<elements.length; i++) {
 141                 if (holder[i]==null) holder[i] = elements[i].epsilonForm();
 142                 if (holder[i]==null) throw new Error("bad " + i);
 143             }
 144             Forest<T> ret = Sequence.this.postReduce(loc, holder, this);
 145             //for(int k=0; k<pos; k++) holder[k] = null; // to help GC
 146             return ret;
 147         }
 148
 149         public String   toString() {
 150             StringBuffer ret = new StringBuffer();
 151             ret.append("<{");
 152             for(Position p = Sequence.this.firstp(); p != null; p = p.next()) {
 153                 ret.append(' ');
 154                 if (p==this) ret.append(" | ");
 155                 if (p.element()!=null) ret.append(p.element());
 156                 else                   ret.append(' ');
 157             }
 158             ret.append("}>");
 159             return ret.toString();
 160         }
 161         private final int idx = master_position_idx++;
 162         public int toInt() { return idx; }
 163     }
 164     private static int master_position_idx = 0;
 165
 166     // toString //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 167
 168     public String toString() { return toString(new StringBuffer(), false).toString(); }
 169     StringBuffer toString(StringBuffer sb) { return toString(sb, true); }
 170     StringBuffer toString(StringBuffer sb, boolean spacing) {
 171         for(int i=0; i<elements.length; i++) {
 172             sb.append(elements[i].toString());
 173             sb.append(' ');
 174         }
 175         if (follow != null) {
 176             sb.append("-> ");
 177             sb.append(follow);
 178         }
 179         return sb;
 180     }
 181
 182
 183     // Specialized Subclasses //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 184
 185     static class Constant extends Sequence {
 186         private final Object result;
 187         public Constant(Element[] e, Object result) { super(e); this.result = result; }
 188         Sequence _clone() { return new Constant(elements, result); }
 189         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Region loc, Forest<T>[] args, Position p) {
 190             return (Forest<T>)Forest.create(loc, result, null, false);
 191         }
 192         static class Drop extends Constant {
 193             Sequence _clone() { return new Drop(elements); }
 194             public Drop(Element[] e) { super(e, null); }
 195         }
 196         static class Empty extends Sequence.Constant.Drop {
 197             Sequence _clone() { return new Empty(); }
 198             public Empty() { super(new Element[] { }); } }
 199     }
 200
 201     static class Singleton extends Sequence {
 202         private final int idx;
 203         public Singleton(Element e) { this(new Element[] { e }, 0); }
 204         public Singleton(Element[] e, int idx) { super(e); this.idx = idx; }
 205         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Region loc, Forest<T>[] args, Position p) { return args[idx]; }
 206         Sequence _clone() { return new Singleton(elements,idx); }
 207     }
 208
 209     static class Unwrap extends Sequence {
 210         private boolean[] drops;
 211         private final Object tag;
 212         public Unwrap(Element[] e, Object tag)                  { super(e); this.drops = null; this.tag = tag; }
 213         public Unwrap(Element[] e, Object tag, boolean[] drops) { super(e); this.drops = drops; this.tag = tag; }
 214         Sequence _clone() { return new Unwrap(elements, tag, drops); }
 215         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Region loc, Forest<T>[] args, Position p) {
 216             for(int i=0; i<args.length; i++) if (args[i]==null) throw new Error();
 217             if (drops==null) return Forest.create(loc, (T)tag, args, true);
 218             int count = 0;
 219             for(int i=0; i<drops.length; i++) if (!drops[i]) count++;
 220             Forest<T>[] args2 = new Forest[count];
 221             int j = 0;
 222             for(int i=0; i<args.length; i++) if (!drops[i]) args2[j++] = args[i];
 223             return Forest.create(loc, (T)tag, args2, true);
 224         }
 225     }
 226
 227
 228
 229     static class RegionRewritingSequence extends RewritingSequence {
 230         private Functor<Input.Region, Object> tagf;
 231         public RegionRewritingSequence(Functor<Input.Region,Object> tagfunctor, Element[] e, boolean[] drops) {
 232             super(null, e, drops);
 233             this.tagf = tagfunctor;
 234         }
 235         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Region loc, Forest<T>[] args, Position p) {
 236             this.tag = tagf.invoke(loc);
 237             Forest<T> ret = super.postReduce(loc, args, p);
 238             this.tag = null;
 239             return ret;
 240         }
 241     }
 242
 243     static class RewritingSequence extends Sequence {
 244         /*private*/public /*final*/ Object tag;
 245         private final boolean[] drops;
 246         private int count = 0;
 247         Sequence _clone() { return new RewritingSequence(tag, elements, drops); }
 248         public RewritingSequence(Object tag, Element[] e) { this(tag, e, null); }
 249         public RewritingSequence(Object tag, Element[] e, boolean[] drops) {
 250             super(e);
 251             this.tag = tag;
 252             this.drops = drops == null ? new boolean[e.length] : drops;
 253             for(int i=0; i<this.drops.length; i++) if (!this.drops[i]) count++;
 254         }
 255         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Region loc, Forest<T>[] args, Position p) {
 256             Forest<T>[] args2 = new Forest[count];
 257             int j = 0;
 258             for(int i=0; i<args.length; i++) if (!drops[i]) args2[j++] = args[i];
 259             //System.out.println("reduce \""+tag+"\"");
 260             return Forest.create(loc, (T)tag, args2, false);
 261         }
 262         public StringBuffer toString(StringBuffer sb, boolean spacing) {
 263             int len = sb.length();
 264             if (tag != null)
 265                 sb.append("\""+StringUtil.escapify(tag.toString(),"\"\r\n")+"\":: ");
 266             super.toString(sb, spacing);
 267             len = sb.length()-len;
 268             if (spacing) for(int i=0; i<50-len; i++) sb.append(' ');
 269             return sb;
 270         }
 271     }
 272
 273 }