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     /** the empty sequence (matches the empty string) */
  36     public static final Sequence empty = new Sequence.Constant.Empty();
  37
  38     /** after matching the sequence, do not add anything to the output tree */
  39     public static Sequence drop(Element[] e) { return new Constant.Drop(e); }
  40
  41     /** after matching the sequence, insert a constant into the output tree */
  42     public static Sequence constant(Element[] e, Object o) { return new Constant(e, o); }
  43
  44     /** after matching the sequence, place the result of the <tt>idx</tt>th match in the output tree */
  45     public static Sequence singleton(Element[] e, int idx) { return new Singleton(e, idx); }
  46     public static Sequence singleton(Element e) { return singleton(new Element[] { e }, 0); }
  47
  48     /**
  49      *  after matching the sequence, create the specified output tree
  50      *  @param tag   the tag for the output tree
  51      *  @param e     the elements to match
  52      *  @param drops only elements of <tt>e</tt> whose corresponding <tt>boolean</tt> in <tt>drops</tt>
  53      *               is <i>false</i> will be included in the output tree
  54      **/
  55     public static Sequence rewritingSequence(Object tag, Element[] e, boolean[] drops) {
  56         return new RewritingSequence(tag, e, drops); }
  57
  58     public static Sequence regionRewritingSequence(Functor<Input.Region,Object> tagfunctor, Element[] e, boolean[] drops) {
  59         return new RegionRewritingSequence(tagfunctor, e, drops); }
  60
  61     ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  62
  63     public Sequence and(Sequence s) { Sequence ret = dup(); ret.needs.add(s); return ret; }
  64     public Sequence not(Sequence s) { Sequence ret = dup(); ret.hates.add(s); s.hated.add(ret); return ret; }
  65     public Sequence followedBy(Atom a) { Sequence ret = dup(); ret.follow = a; return ret; }
  66
  67     public Iterable<Sequence> needs() { return needs; }
  68     public Iterable<Sequence> hates() { return hates; }
  69
  70     Position firstp() { return firstp; }
  71
  72     public Iterator<Element> iterator()    { return new ArrayIterator<Element>(elements); }
  73     protected Sequence(Element[] elements) {
  74         this.elements = elements;
  75         this.firstp = new Position(0);
  76     }
  77
  78     // DO NOT MESS WITH THE FOLLOWING LINE!!!
  79     private Forest.Many epsilonForm = null;
  80     Forest epsilonForm() {
  81         if (epsilonForm!=null) return epsilonForm;
  82         epsilonForm = new Forest.Many();
  83         epsilonForm.merge(firstp().rewrite(null, false));
  84         return epsilonForm;
  85     }
  86
  87     protected abstract <T> Forest<T> postReduce(Input.Region loc, Forest<T>[] args, Position p);
  88
  89
  90     // Position //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  91
  92     /** the imaginary position before or after an element of a sequence; corresponds to an "LR item" */
  93     class Position implements IntegerMappable {
  94
  95         private Forest zero = null;
  96         public Forest zero() {
  97             if (zero != null) return zero;
  98             if (pos > 0) throw new Error();
  99             return zero = rewrite(null);
 100         }
 101
 102
 103                 final int      pos;
 104         private final Position next;
 105                 final Forest[] holder;
 106
 107         private Position(int pos) {
 108             this.pos      = pos;
 109             this.next     = pos==elements.length ? null : new Position(pos+1);
 110             this.holder   = new Forest[elements.length];
 111         }
 112
 113         boolean isFirst() { return pos==0; }
 114
 115         /** the element immediately after this Position, or null if this is the last Position */
 116         public Element  element() { return pos>=elements.length ? null : elements[pos]; }
 117
 118         /** the element which produces the sequence to which this Position belongs */
 119         public Sequence owner() { return Sequence.this; }
 120
 121         /** the next Position (the Position after <tt>this.element()</tt>) */
 122         public Position next() { return next; }
 123
 124         /** true iff this Position is the last one in the sequence */
 125         public boolean isLast() { return next()==null; }
 126
 127         // Position /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 128
 129         final <T> Forest<T> rewrite(Input.Region loc) { return rewrite(loc, true); }
 130         private final <T> Forest<T> rewrite(Input.Region loc, boolean epsilonCheck) {
 131             if (epsilonCheck && this==firstp()) return epsilonForm();
 132             for(int i=0; i<pos; i++) if (holder[i]==null) throw new Error("realbad " + i);
 133             for(int i=pos; i<elements.length; i++) {
 134                 if (holder[i]==null) holder[i] = elements[i].epsilonForm();
 135                 if (holder[i]==null) throw new Error("bad " + i);
 136             }
 137             Forest<T> ret = Sequence.this.postReduce(loc, holder, this);
 138             //for(int k=0; k<pos; k++) holder[k] = null; // to help GC
 139             return ret;
 140         }
 141
 142         public String   toString() {
 143             StringBuffer ret = new StringBuffer();
 144             ret.append("<{");
 145             for(Position p = Sequence.this.firstp(); p != null; p = p.next()) {
 146                 ret.append(' ');
 147                 if (p==this) ret.append(" | ");
 148                 if (p.element()!=null) ret.append(p.element());
 149                 else                   ret.append(' ');
 150             }
 151             ret.append("}>");
 152             return ret.toString();
 153         }
 154         private final int idx = master_position_idx++;
 155         public int toInt() { return idx; }
 156     }
 157     private static int master_position_idx = 0;
 158
 159     // toString //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 160
 161     public String toString() { return toString(new StringBuffer(), false).toString(); }
 162     StringBuffer toString(StringBuffer sb) { return toString(sb, true); }
 163     StringBuffer toString(StringBuffer sb, boolean spacing) {
 164         for(int i=0; i<elements.length; i++) {
 165             sb.append(elements[i].toString());
 166             sb.append(' ');
 167         }
 168         if (follow != null) {
 169             sb.append("-> ");
 170             sb.append(follow);
 171         }
 172         return sb;
 173     }
 174
 175
 176     // Specialized Subclasses //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 177
 178     static class Constant extends Sequence {
 179         private final Object result;
 180         public Constant(Element[] e, Object result) { super(e); this.result = result; }
 181         Sequence _clone() { return new Constant(elements, result); }
 182         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Region loc, Forest<T>[] args, Position p) {
 183             return (Forest<T>)Forest.create(loc, result, null, false);
 184         }
 185         static class Drop extends Constant {
 186             Sequence _clone() { return new Drop(elements); }
 187             public Drop(Element[] e) { super(e, null); }
 188         }
 189         static class Empty extends Sequence.Constant.Drop {
 190             Sequence _clone() { return new Empty(); }
 191             public Empty() { super(new Element[] { }); } }
 192     }
 193
 194     static class Singleton extends Sequence {
 195         private final int idx;
 196         public Singleton(Element e) { this(new Element[] { e }, 0); }
 197         public Singleton(Element[] e, int idx) { super(e); this.idx = idx; }
 198         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Region loc, Forest<T>[] args, Position p) { return args[idx]; }
 199         Sequence _clone() { return new Singleton(elements,idx); }
 200     }
 201
 202     public static Unwrap unwrap(Element[] e, Object tag, boolean[] drops) { return new Unwrap(e, tag, drops); }
 203     static class Unwrap extends Sequence {
 204         private boolean[] drops;
 205         private final Object tag;
 206         public Unwrap(Element[] e, Object tag)                  { super(e); this.drops = null; this.tag = tag; }
 207         public Unwrap(Element[] e, Object tag, boolean[] drops) { super(e); this.drops = drops; this.tag = tag; }
 208         Sequence _clone() { return new Unwrap(elements, drops); }
 209         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Region loc, Forest<T>[] args, Position p) {
 210             for(int i=0; i<args.length; i++) if (args[i]==null) throw new Error();
 211             if (drops==null) return Forest.create(loc, (T)tag, args, true);
 212             int count = 0;
 213             for(int i=0; i<drops.length; i++) if (!drops[i]) count++;
 214             Forest<T>[] args2 = new Forest[count];
 215             int j = 0;
 216             for(int i=0; i<args.length; i++) if (!drops[i]) args2[j++] = args[i];
 217             return Forest.create(loc, (T)tag, args2, true);
 218         }
 219     }
 220
 221
 222
 223     static class RegionRewritingSequence extends RewritingSequence {
 224         private Functor<Input.Region, Object> tagf;
 225         public RegionRewritingSequence(Functor<Input.Region,Object> tagfunctor, Element[] e, boolean[] drops) {
 226             super(null, e, drops);
 227             this.tagf = tagfunctor;
 228         }
 229         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Region loc, Forest<T>[] args, Position p) {
 230             this.tag = tagf.invoke(loc);
 231             Forest<T> ret = super.postReduce(loc, args, p);
 232             this.tag = null;
 233             return ret;
 234         }
 235     }
 236
 237     static class RewritingSequence extends Sequence {
 238         /*private*/public /*final*/ Object tag;
 239         private final boolean[] drops;
 240         private int count = 0;
 241         Sequence _clone() { return new RewritingSequence(tag, elements, drops); }
 242         public RewritingSequence(Object tag, Element[] e) { this(tag, e, null); }
 243         public RewritingSequence(Object tag, Element[] e, boolean[] drops) {
 244             super(e);
 245             this.tag = tag;
 246             this.drops = drops == null ? new boolean[e.length] : drops;
 247             for(int i=0; i<this.drops.length; i++) if (!this.drops[i]) count++;
 248         }
 249         public <T> Forest<T> postReduce(Input.Region loc, Forest<T>[] args, Position p) {
 250             Forest<T>[] args2 = new Forest[count];
 251             int j = 0;
 252             for(int i=0; i<args.length; i++) if (!drops[i]) args2[j++] = args[i];
 253             //System.out.println("reduce \""+tag+"\"");
 254             return Forest.create(loc, (T)tag, args2, false);
 255         }
 256         public StringBuffer toString(StringBuffer sb, boolean spacing) {
 257             int len = sb.length();
 258             if (tag != null)
 259                 sb.append("\""+StringUtil.escapify(tag.toString(),"\"\r\n")+"\":: ");
 260             super.toString(sb, spacing);
 261             len = sb.length()-len;
 262             if (spacing) for(int i=0; i<50-len; i++) sb.append(' ');
 263             return sb;
 264         }
 265     }
 266
 267     // Repeat //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 268
 269     /** repeat zero or one times */
 270     public  static Element maybe(Element e)                             { return new Repeat(e, true, false, null, null); }
 271     public  static Element maybe(Element e, Object tag)                 { return new Repeat(e, true, false, null, tag); }
 272     /** repeat zero or more times */
 273     public  static Element many0(Element e)                             { return new Repeat(e, true, true, null, null); }
 274     public  static Element many0(Element e, Object tag)                 { return new Repeat(e, true, true, null, tag); }
 275     /** repeat zero or more times, separated by <tt>sep</tt> */
 276     public  static Element many0(Element e, Element sep)                { return new Repeat(e, true, true, sep, null); }
 277     public  static Element many0(Element e, Element sep, Object tag)    { return new Repeat(e, true, true, sep, tag); }
 278     /** repeat one or more times */
 279     public  static Element many1(Element e)                             { return new Repeat(e, false, true, null, null); }
 280     public  static Element many1(Element e, Object tag)                 { return new Repeat(e, false, true, null, tag); }
 281     /** repeat one or more times, separated by <tt>sep</tt> */
 282     public  static Element many1(Element e, Element sep)                { return new Repeat(e, false, true, sep, null); }
 283     public  static Element many1(Element e, Element sep, Object tag)    { return new Repeat(e, false, true, sep, tag); }
 284
 285     /** repeat zero or more times, matching a maximal sequence of atoms */
 286     public  static Element maximal0(Atom e)                             { return new Repeat.Maximal(e, true, true, null); }
 287     public  static Element maximal0(Atom e, Object tag)                 { return new Repeat.Maximal(e, true, true, tag); }
 288     /** repeat one or more times, matching a maximal sequence of atoms */
 289     public  static Element maximal1(Atom e)                             { return new Repeat.Maximal(e, false, true, null); }
 290     public  static Element maximal1(Atom e, Object tag)                 { return new Repeat.Maximal(e, false, true, tag); }
 291     /** repeat one or more times, separated by an atom <tt>sep</tt>, matching a maximal sequence */
 292     public  static Element maximal1(Element e, Atom sep)                { return new Repeat.Maximal(e, false, true, sep, null); }
 293     public  static Element maximal1(Element e, Atom sep, Object tag)    { return new Repeat.Maximal(e, false, true, sep, tag); }
 294
 295     public  static Element repeatMaximal(Atom e, boolean zero, boolean many, Object tag) {
 296         return new Repeat.Maximal(e, zero, many, tag); }
 297     public  static Element repeatMaximal(Element e, boolean zero, boolean many, Atom sep, Object tag) {
 298         return new Repeat.Maximal(e, zero, many, sep, tag); }
 299     public  static Element repeat(Element e, boolean zero, boolean many, Object tag) {
 300         return new Repeat(e, zero, many, tag); }
 301     public  static Element repeat(Element e, boolean zero, boolean many, Element sep, Object tag) {
 302         return new Repeat(e, zero, many, sep, tag); }
 303 }