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 {
  15         public NonTerminal get(String s) {
  16             for(NonTerminal nt : nonterminals)
  17                 if (nt.name.equals(s)) return nt;
  18             return null;
  19         }
  20         public NonTerminal[] nonterminals;
  21         public Grammar() { }
  22         public @bind Grammar(NonTerminal[] nonterminals) { this.nonterminals = nonterminals; }
  23         public String toString() {
  24             String ret = "[ ";
  25             for(NonTerminal nt : nonterminals) ret += nt + ", ";
  26             return ret + " ]";
  27         }
  28     }
  29     public abstract static class Un extends El {
  30         public Seq[][] sequences;
  31         public void build(MetaGrammar.Context cx, Union u) {
  32             HashSet<Sequence> bad2 = new HashSet<Sequence>();
  33             for(int i=0; i<sequences.length; i++) {
  34                 Seq[] group = sequences[i];
  35                 Union u2 = new Union();
  36                 if (sequences.length==1) u2 = u;
  37                 for(int j=0; j<group.length; j++) {
  38                     group[j].build(cx, u2, false);
  39                 }
  40                 if (sequences.length==1) break;
  41                 Sequence seq = Sequence.singleton(u2);
  42                 for(Sequence s : bad2) {
  43                     s.lame = true;
  44                     seq = seq.not(s);
  45                 }
  46                 u.add(seq);
  47                 bad2.add(Sequence.singleton(u2));
  48             }
  49         }
  50     }
  51     public static class NonTerminal extends Un {
  52         public String  name = null;
  53         public @bind NonTerminal(@bind.arg String name,
  54                                  @bind.arg Seq[][] sequences) {
  55             this.name = name;
  56             this.sequences = sequences;
  57         }
  58         public Element build(MetaGrammar.Context cx) { return cx.get(name); }
  59     }
  60
  61     public static class AnonUn extends Un {
  62         public @bind.as("(") AnonUn(Seq[][] sequences) {
  63             this.sequences = sequences;
  64         }
  65         public Element build(MetaGrammar.Context cx) {
  66             Union ret = new Union();
  67             build(cx, ret);
  68             return ret;
  69         }
  70     }
  71
  72     //public static @bind.as void range(char c) { }
  73     public static class Range {
  74         public @bind.as("range") Range(char only) { first = only; last = only; }
  75         public @bind.as("-")     Range(char first, char last) { this.first = first; this.last = last; }
  76         public char first;
  77         public char last;
  78     }
  79     public static abstract class El {
  80         public String getLabel() { return null; }
  81         public String getOwnerTag() { return null; }
  82         public boolean drop() { return false; }
  83         public abstract Element build(MetaGrammar.Context cx);
  84     }
  85     public static class Drop extends El {
  86         public El e;
  87         public Drop(El e) { this.e = e; }
  88         public String getLabel() { return null; }
  89         public boolean drop() { return true; }
  90         public String getOwnerTag() { return e.getOwnerTag(); }
  91         public Element build(MetaGrammar.Context cx) { return e.build(cx); }
  92     }
  93     public static class Label extends El {
  94         public String label;
  95         public El e;
  96         public Label(String label, El e) { this.e = e; this.label = label; }
  97         public String getLabel() { return label; }
  98         public String getOwnerTag() { return e.getOwnerTag(); }
  99         public Element build(MetaGrammar.Context cx) { return e.build(cx); }
 100     }
 101     public static /*abstract*/ class Seq {
 102         HashSet<Seq> and = new HashSet<Seq>();
 103         HashSet<Seq> not = new HashSet<Seq>();
 104         El[] elements;
 105         El follow;
 106         String tag = null;
 107         boolean lame;
 108         public Seq(El e) { this(new El[] { e }); }
 109         public Seq(El[] elements) { this.elements = elements; }
 110         public Seq tag(String tag) { this.tag = tag; return this; }
 111         public Seq follow(El follow) { this.follow = follow; return this; }
 112         public Seq dup() {
 113             Seq ret = new Seq(elements);
 114             ret.and.addAll(and);
 115             ret.not.addAll(not);
 116             ret.follow = follow;
 117             ret.tag = tag;
 118             return ret;
 119         }
 120         public Seq and(Seq s) { and.add(s); s.lame = true; return this; }
 121         public Seq andnot(Seq s) { not.add(s); s.lame = true; return this; }
 122         public Seq separate(El sep) {
 123             El[] elements = new El[this.elements.length * 2 - 1];
 124             for(int i=0; i<this.elements.length; i++) {
 125                 elements[i*2]   = this.elements[i];
 126                 if (i<this.elements.length-1)
 127                     elements[i*2+1] = new Drop(sep);
 128             }
 129             this.elements = elements;
 130             return this;
 131         }
 132         public Sequence build(MetaGrammar.Context cx, Union u, boolean lame) {
 133             Sequence ret = build0(cx, lame || this.lame);
 134             for(Seq s : and) { Sequence dork = s.build(cx, u, true); ret = ret.and(dork); }
 135             for(Seq s : not) { Sequence dork = s.build(cx, u, true); ret = ret.not(dork); }
 136             u.add(ret);
 137             ret.lame = lame;
 138             return ret;
 139         }
 140         public Sequence build0(MetaGrammar.Context cx, boolean lame) {
 141             boolean unwrap = false;
 142             boolean dropAll = lame;
 143             if (tag!=null && tag.equals("[]")) unwrap  = true;
 144             if (tag!=null && "()".equals(tag)) dropAll = true;
 145             Object[] labels = new Object[elements.length];
 146             boolean[] drops = new boolean[elements.length];
 147             Element[] els = new Element[elements.length];
 148             for(int i=0; i<elements.length; i++) {
 149                 labels[i] = elements[i].getLabel();
 150                 drops[i]  = elements[i].drop();
 151                 els[i] = elements[i].build(cx);
 152                 if (elements[i].getOwnerTag() != null)
 153                     tag = elements[i].getOwnerTag();
 154             }
 155             Sequence ret = null;
 156             if (dropAll)     ret = Sequence.drop(els, false);
 157             else if (unwrap) ret = Sequence.unwrap(els, cx.rm.repeatTag(), drops);
 158             else if (tag!=null) {
 159                 ret = cx.rm.resolveTag(tag, cx.cnt, els, labels, drops);
 160             } else {
 161                 ret = cx.rm.tryResolveTag(tag, cx.cnt, els, labels, drops);
 162                 if (ret == null) {
 163                     int idx = -1;
 164                     for(int i=0; i<els.length; i++)
 165                         if (!drops[i])
 166                             if (idx==-1) idx = i;
 167                             else throw new Error("multiple non-dropped elements in sequence: " + Sequence.drop(els,false));
 168                     if (idx != -1) ret = Sequence.singleton(els, idx);
 169                     else           ret = Sequence.drop(els, false);
 170                 }
 171             }
 172             if (this.follow != null)
 173                 ret.follow = infer(this.follow.build(cx));
 174             ret.lame = this.lame;
 175             return ret;
 176         }
 177     }
 178     public static @bind.as("&")   Seq  and(Seq s,         El[] elements) { return s.and(seq(elements)); }
 179     public static @bind.as("&~")  Seq  andnot(Seq s,      El[] elements) { return s.andnot(seq(elements)); }
 180     public static @bind.as("->")  Seq  arrow(Seq s, El e)                { return s.follow(e); }
 181     public static @bind.as("::")  Seq  tag(String tagname, Seq s)        { return s.tag(tagname); }
 182     public static @bind.as("/")   Seq  slash(Seq s, El e)                { return s.separate(e); }
 183
 184     public static @bind.as("ps")  Seq  seq(El[] elements)                { return new Seq(elements); }
 185     public static @bind.as        Seq  psx(Seq s)                        { return s; }
 186     public static @bind.as(":")   El   colon(String s, El e)             { return new Label(s, e); }
 187     public static @bind.as(")")   void close(String foo)                 { throw new Error("not supported"); }
 188     public static @bind.as("()")  El   epsilon()                         { return new Constant(Union.epsilon); }
 189
 190     public static @bind.as("nonTerminal") class NonTerminalReference extends El {
 191         public @bind.arg String nonTerminal;
 192         public Element build(MetaGrammar.Context cx) {
 193             return cx.get(nonTerminal);
 194         }
 195     }
 196
 197     public static class StringLiteral        extends Constant {
 198         public @bind.as("literal") StringLiteral(String string) { super(CharRange.string(string)); }
 199         public boolean drop() { return true; }
 200     }
 201
 202     public static                     class CharClass            extends El {
 203         Range[] ranges;
 204         public @bind.as("[") CharClass(Range[] ranges) { this.ranges = ranges; }
 205         public Element build(MetaGrammar.Context cx) {
 206             edu.berkeley.sbp.util.Range.Set set = new edu.berkeley.sbp.util.Range.Set();
 207             for(Range r : ranges)
 208                 set.add(r.first, r.last);
 209             return CharRange.set(set);
 210         }
 211     }
 212
 213     public static @bind.as("{")           class XTree                 extends El {
 214         public @bind.arg Seq body;
 215         public Element build(MetaGrammar.Context cx) {
 216             throw new Error();
 217         }
 218     }
 219
 220     public static class Rep extends El {
 221         public El e, sep;
 222         public boolean zero, many, max;
 223         public Rep(El e, El sep, boolean zero, boolean many, boolean max) {
 224             this.e = e; this.sep = sep; this.zero = zero; this.many = many; this.max = max;}
 225         public Element build(MetaGrammar.Context cx) {
 226             return (!max)
 227                 ? Sequence.repeat(e.build(cx),        zero, many, sep==null ? null : sep.build(cx), cx.rm.repeatTag())
 228                 : sep==null
 229                 ? Sequence.repeatMaximal(infer(e.build(cx)), zero, many,                                   cx.rm.repeatTag())
 230                 : Sequence.repeatMaximal(e.build(cx),                    zero, many, infer(sep.build(cx)), cx.rm.repeatTag());
 231         }
 232     }
 233     public static class Constant extends El {
 234         Element constant;
 235         public Constant(Element constant) { this.constant = constant; }
 236         public Element build(MetaGrammar.Context cx) { return constant; }
 237     }
 238     public abstract static class PostProcess extends El {
 239         El e;
 240         public PostProcess(El e) { this.e = e; }
 241         public Element build(MetaGrammar.Context cx) { return postProcess(e.build(cx)); }
 242         public abstract Element postProcess(Element e);
 243     }
 244
 245     // FIXME: it would be nice if we could hoist this into "Rep"
 246     public static @bind.as("++")  El plusmax(final El e)                     { return new Rep(e, null, false, true, true); }
 247     public static @bind.as("+")   El plus(final El e)                        { return new Rep(e, null, false, true, false); }
 248     public static @bind.as("++/") El plusmaxfollow(final El e, final El sep) { return new Rep(e, sep,  false, true, true); }
 249     public static @bind.as("+/")  El plusfollow(final El e, final El sep)    { return new Rep(e, sep,  false, true, false); }
 250     public static @bind.as("**")  El starmax(final El e)                     { return new Rep(e, null, true,  true, true); }
 251     public static @bind.as("*")   El star(final El e)                        { return new Rep(e, null, true,  true, false); }
 252     public static @bind.as("**/") El starmaxfollow(final El e, final El sep) { return new Rep(e, sep,  true,  true, true); }
 253     public static @bind.as("*/")  El starfollow(final El e, final El sep)    { return new Rep(e, sep,  true,  true, false); }
 254     public static @bind.as("?")   El question(final El e)                    { return new Rep(e, null, true,  true, false); }
 255
 256     public static @bind.as("!")   El bang(final El e)                        { return new Drop(e); }
 257
 258     public static @bind.as("^")   El caret(final String s) {
 259         return new Drop(new Constant(CharRange.string(s)) {
 260                 public String getOwnerTag() { return s; }
 261             });
 262     }
 263
 264     public static @bind.as("~")   El tilde(final El e) {
 265         return new PostProcess(e) {
 266                 public Element postProcess(Element e) {
 267                     return infer((Topology<Character>)Atom.toAtom(e).complement());
 268                 } }; }
 269
 270     public static @bind.as("^^")  void doublecaret(final El e)                 { throw new Error("not implemented"); }
 271
 272     //public static @bind.as("(")   El subexpression(Seq[][] rhs)                { return new NonTerminal(rhs); }
 273
 274     public static @bind.as("Word")    String word(String s) { return s; }
 275     public static @bind.as("Quoted")  String quoted(String s) { return s; }
 276     public static @bind.as("escaped") String c(char c) { return c+""; }
 277     public static @bind.as("\"\"")    String emptystring() { return ""; }
 278     public static @bind.as("\n")      String retur() { return "\n"; }
 279     public static @bind.as("\r")      String lf() { return "\r"; }
 280
 281     static Atom infer(Element e)  { return infer((Topology<Character>)Atom.toAtom(e)); }
 282     static Atom infer(Topology<Character> t) { return new CharRange(new CharTopology(t)); }
 283 }