src/edu/berkeley/sbp/meta/MetaGrammarBindings.java

   1 package edu.berkeley.sbp.meta;
   2 import edu.berkeley.sbp.util.*;
   3 import edu.berkeley.sbp.*;
   4 import edu.berkeley.sbp.chr.*;
   5 import edu.berkeley.sbp.misc.*;
   6 import edu.berkeley.sbp.bind.*;
   7 import java.util.*;
   8 import java.lang.annotation.*;
   9 import java.lang.reflect.*;
  10 import java.io.*;
  11
  12 /** The java classes typically used to represent a parsed grammar AST */
  13 public class MetaGrammarBindings {
  14     public static class Grammar extends HashMap<String,NonTerminal> {
  15         public @bind Grammar(NonTerminal[] nonterminals) {
  16             for(NonTerminal nt : nonterminals) this.put(nt.name, nt); }
  17         public String toString() {
  18             String ret = "[ ";
  19             for(NonTerminal nt : values()) ret += nt + ", ";
  20             return ret + " ]";
  21         }
  22     }
  23     public abstract static class Un extends El {
  24         public Seq[][] sequences;
  25         public void build(MetaGrammar.Context cx, Union u) {
  26             HashSet<Sequence> bad2 = new HashSet<Sequence>();
  27             for(int i=0; i<sequences.length; i++) {
  28                 Seq[] group = sequences[i];
  29                 Union u2 = new Union();
  30                 if (sequences.length==1) u2 = u;
  31                 for(int j=0; j<group.length; j++) {
  32                     group[j].build(cx, u2, false);
  33                 }
  34                 if (sequences.length==1) break;
  35                 Sequence seq = Sequence.singleton(u2);
  36                 for(Sequence s : bad2) {
  37                     s.lame = true;
  38                     seq = seq.not(s);
  39                 }
  40                 u.add(seq);
  41                 bad2.add(Sequence.singleton(u2));
  42             }
  43         }
  44     }
  45     public static class NonTerminal extends Un {
  46         public String  name = null;
  47         public @bind NonTerminal(@bind.arg String name,
  48                                  @bind.arg Seq[][] sequences) {
  49             this.name = name;
  50             this.sequences = sequences;
  51         }
  52         public Element build(MetaGrammar.Context cx) { return cx.get(name); }
  53     }
  54
  55     public static class AnonUn extends Un {
  56         public @bind.as("(") AnonUn(Seq[][] sequences) {
  57             this.sequences = sequences;
  58         }
  59         public Element build(MetaGrammar.Context cx) {
  60             Union ret = new Union();
  61             build(cx, ret);
  62             return ret;
  63         }
  64     }
  65
  66     //public static @bind.as void range(char c) { }
  67     public static class Range {
  68         public @bind.as("range") Range(char only) { first = only; last = only; }
  69         public @bind.as("-")     Range(char first, char last) { this.first = first; this.last = last; }
  70         public char first;
  71         public char last;
  72     }
  73     public static abstract class El {
  74         public String getLabel() { return null; }
  75         public String getOwnerTag() { return null; }
  76         public boolean drop() { return false; }
  77         public abstract Element build(MetaGrammar.Context cx);
  78     }
  79     public static class Drop extends El {
  80         public El e;
  81         public Drop(El e) { this.e = e; }
  82         public String getLabel() { return null; }
  83         public boolean drop() { return true; }
  84         public String getOwnerTag() { return e.getOwnerTag(); }
  85         public Element build(MetaGrammar.Context cx) { return e.build(cx); }
  86     }
  87     public static class Label extends El {
  88         public String label;
  89         public El e;
  90         public Label(String label, El e) { this.e = e; this.label = label; }
  91         public String getLabel() { return label; }
  92         public String getOwnerTag() { return e.getOwnerTag(); }
  93         public Element build(MetaGrammar.Context cx) { return e.build(cx); }
  94     }
  95     public static /*abstract*/ class Seq {
  96         HashSet<Seq> and = new HashSet<Seq>();
  97         HashSet<Seq> not = new HashSet<Seq>();
  98         El[] elements;
  99         El follow;
 100         String tag = null;
 101         boolean lame;
 102         public Seq(El e) { this(new El[] { e }); }
 103         public Seq(El[] elements) { this.elements = elements; }
 104         public Seq tag(String tag) { this.tag = tag; return this; }
 105         public Seq follow(El follow) { this.follow = follow; return this; }
 106         public Seq dup() {
 107             Seq ret = new Seq(elements);
 108             ret.and.addAll(and);
 109             ret.not.addAll(not);
 110             ret.follow = follow;
 111             ret.tag = tag;
 112             return ret;
 113         }
 114         public Seq and(Seq s) { and.add(s); s.lame = true; return this; }
 115         public Seq andnot(Seq s) { not.add(s); s.lame = true; return this; }
 116         public Seq separate(El sep) {
 117             El[] elements = new El[this.elements.length * 2 - 1];
 118             for(int i=0; i<this.elements.length; i++) {
 119                 elements[i*2]   = this.elements[i];
 120                 if (i<this.elements.length-1)
 121                     elements[i*2+1] = new Drop(sep);
 122             }
 123             this.elements = elements;
 124             return this;
 125         }
 126         public Sequence build(MetaGrammar.Context cx, Union u, boolean lame) {
 127             Sequence ret = build0(cx, lame || this.lame);
 128             for(Seq s : and) { Sequence dork = s.build(cx, u, true); ret = ret.and(dork); }
 129             for(Seq s : not) { Sequence dork = s.build(cx, u, true); ret = ret.not(dork); }
 130             u.add(ret);
 131             ret.lame = lame;
 132             return ret;
 133         }
 134         public Sequence build0(MetaGrammar.Context cx, boolean lame) {
 135             boolean unwrap = false;
 136             boolean dropAll = lame;
 137             if (tag!=null && tag.equals("[]")) unwrap  = true;
 138             if (tag!=null && "()".equals(tag)) dropAll = true;
 139             Object[] labels = new Object[elements.length];
 140             boolean[] drops = new boolean[elements.length];
 141             Element[] els = new Element[elements.length];
 142             for(int i=0; i<elements.length; i++) {
 143                 labels[i] = elements[i].getLabel();
 144                 drops[i]  = elements[i].drop();
 145                 els[i] = elements[i].build(cx);
 146                 if (elements[i].getOwnerTag() != null)
 147                     tag = elements[i].getOwnerTag();
 148             }
 149             Sequence ret = null;
 150             if (dropAll)     ret = Sequence.drop(els, false);
 151             else if (unwrap) ret = Sequence.unwrap(els, cx.rm.repeatTag(), drops);
 152             else if (tag!=null) {
 153                 ret = cx.rm.resolveTag(tag, cx.cnt, els, labels, drops);
 154             } else {
 155                 ret = cx.rm.tryResolveTag(tag, cx.cnt, els, labels, drops);
 156                 if (ret == null) {
 157                     int idx = -1;
 158                     for(int i=0; i<els.length; i++)
 159                         if (!drops[i])
 160                             if (idx==-1) idx = i;
 161                             else throw new Error("multiple non-dropped elements in sequence: " + Sequence.drop(els,false));
 162                     if (idx != -1) ret = Sequence.singleton(els, idx);
 163                     else           ret = Sequence.drop(els, false);
 164                 }
 165             }
 166             if (this.follow != null)
 167                 ret.follow = infer(this.follow.build(cx));
 168             ret.lame = this.lame;
 169             return ret;
 170         }
 171     }
 172     public static @bind.as("&")   Seq  and(Seq s,         El[] elements) { return s.and(seq(elements)); }
 173     public static @bind.as("&~")  Seq  andnot(Seq s,      El[] elements) { return s.andnot(seq(elements)); }
 174     public static @bind.as("->")  Seq  arrow(Seq s, El e)                { return s.follow(e); }
 175     public static @bind.as("::")  Seq  tag(String tagname, Seq s)        { return s.tag(tagname); }
 176     public static @bind.as("/")   Seq  slash(Seq s, El e)                { return s.separate(e); }
 177
 178     public static @bind.as("ps")  Seq  seq(El[] elements)                { return new Seq(elements); }
 179     public static @bind.as        Seq  psx(Seq s)                        { return s; }
 180     public static @bind.as(":")   El   colon(String s, El e)             { return new Label(s, e); }
 181     public static @bind.as(")")   void close(String foo)                 { throw new Error("not supported"); }
 182     public static @bind.as("()")  El   epsilon()                         { return new Constant(Union.epsilon); }
 183
 184     public static @bind.as("nonTerminal") class NonTerminalReference extends El {
 185         public @bind.arg String nonTerminal;
 186         public Element build(MetaGrammar.Context cx) {
 187             return cx.get(nonTerminal);
 188         }
 189     }
 190
 191     public static class StringLiteral        extends Constant {
 192         public @bind.as("literal") StringLiteral(String string) { super(CharRange.string(string)); }
 193         public boolean drop() { return true; }
 194     }
 195
 196     public static                     class CharClass            extends El {
 197         Range[] ranges;
 198         public @bind.as("[") CharClass(Range[] ranges) { this.ranges = ranges; }
 199         public Element build(MetaGrammar.Context cx) {
 200             edu.berkeley.sbp.util.Range.Set set = new edu.berkeley.sbp.util.Range.Set();
 201             for(Range r : ranges)
 202                 set.add(r.first, r.last);
 203             return CharRange.set(set);
 204         }
 205     }
 206
 207     public static @bind.as("{")           class XTree                 extends El {
 208         public @bind.arg Seq body;
 209         public Element build(MetaGrammar.Context cx) {
 210             throw new Error();
 211         }
 212     }
 213
 214     public static class Rep extends El {
 215         public El e, sep;
 216         public boolean zero, many, max;
 217         public Rep(El e, El sep, boolean zero, boolean many, boolean max) {
 218             this.e = e; this.sep = sep; this.zero = zero; this.many = many; this.max = max;}
 219         public Element build(MetaGrammar.Context cx) {
 220             return (!max)
 221                 ? Sequence.repeat(e.build(cx),        zero, many, sep==null ? null : sep.build(cx), cx.rm.repeatTag())
 222                 : sep==null
 223                 ? Sequence.repeatMaximal(infer(e.build(cx)), zero, many,                                   cx.rm.repeatTag())
 224                 : Sequence.repeatMaximal(e.build(cx),                    zero, many, infer(sep.build(cx)), cx.rm.repeatTag());
 225         }
 226     }
 227     public static class Constant extends El {
 228         Element constant;
 229         public Constant(Element constant) { this.constant = constant; }
 230         public Element build(MetaGrammar.Context cx) { return constant; }
 231     }
 232     public abstract static class PostProcess extends El {
 233         El e;
 234         public PostProcess(El e) { this.e = e; }
 235         public Element build(MetaGrammar.Context cx) { return postProcess(e.build(cx)); }
 236         public abstract Element postProcess(Element e);
 237     }
 238
 239     // FIXME: it would be nice if we could hoist this into "Rep"
 240     public static @bind.as("++")  El plusmax(final El e)                     { return new Rep(e, null, false, true, true); }
 241     public static @bind.as("+")   El plus(final El e)                        { return new Rep(e, null, false, true, false); }
 242     public static @bind.as("++/") El plusmaxfollow(final El e, final El sep) { return new Rep(e, sep,  false, true, true); }
 243     public static @bind.as("+/")  El plusfollow(final El e, final El sep)    { return new Rep(e, sep,  false, true, false); }
 244     public static @bind.as("**")  El starmax(final El e)                     { return new Rep(e, null, true,  true, true); }
 245     public static @bind.as("*")   El star(final El e)                        { return new Rep(e, null, true,  true, false); }
 246     public static @bind.as("**/") El starmaxfollow(final El e, final El sep) { return new Rep(e, sep,  true,  true, true); }
 247     public static @bind.as("*/")  El starfollow(final El e, final El sep)    { return new Rep(e, sep,  true,  true, false); }
 248     public static @bind.as("?")   El question(final El e)                    { return new Rep(e, null, true,  true, false); }
 249
 250     public static @bind.as("!")   El bang(final El e)                        { return new Drop(e); }
 251
 252     public static @bind.as("^")   El caret(final String s) {
 253         return new Drop(new Constant(CharRange.string(s)) {
 254                 public String getOwnerTag() { return s; }
 255             });
 256     }
 257
 258     public static @bind.as("~")   El tilde(final El e) {
 259         return new PostProcess(e) {
 260                 public Element postProcess(Element e) {
 261                     return infer((Topology<Character>)Atom.toAtom(e).complement());
 262                 } }; }
 263
 264     public static @bind.as("^^")  void doublecaret(final El e)                 { throw new Error("not implemented"); }
 265
 266     //public static @bind.as("(")   El subexpression(Seq[][] rhs)                { return new NonTerminal(rhs); }
 267
 268     public static @bind.as("Word")    String word(String s) { return s; }
 269     public static @bind.as("Quoted")  String quoted(String s) { return s; }
 270     public static @bind.as("escaped") String c(char c) { return c+""; }
 271     public static @bind.as("\"\"")    String emptystring() { return ""; }
 272     public static @bind.as("\n")      String retur() { return "\n"; }
 273     public static @bind.as("\r")      String lf() { return "\r"; }
 274
 275     static Atom infer(Element e)  { return infer((Topology<Character>)Atom.toAtom(e)); }
 276     static Atom infer(Topology<Character> t) { return new CharRange(new CharTopology(t)); }
 277 }