src/edu/berkeley/sbp/misc/Demo.java

   1 package edu.berkeley.sbp.misc;
   2 import edu.berkeley.sbp.util.*;
   3 import edu.berkeley.sbp.*;
   4 import edu.berkeley.sbp.chr.*;
   5 import java.util.*;
   6 import java.lang.annotation.*;
   7 import java.lang.reflect.*;
   8 import java.io.*;
   9
  10 public class Demo {
  11     public static void main(String[] s) throws Exception {
  12         Tree<String> res = new CharParser(MetaGrammar.make()).parse(new FileInputStream(s[0])).expand1();
  13
  14         MetaGrammar.Meta m =
  15             new ReflectiveMeta(MG.class,
  16                                new Class[] {
  17                                    MG.Grammar.class,
  18                                    MG.NonTerminal.class,
  19                                    MG.Range.class,
  20                                    MG.El.class,
  21                                    MG.Seq.class,
  22                                    MG.NonTerminalReference.class,
  23                                    MG.StringLiteral.class,
  24                                    MG.Epsilon.class,
  25                                    MG.Tree.class,
  26                                    MG.CharClass.class
  27                                });
  28         MetaGrammar.Meta.MetaGrammarFile mgf = m.new MetaGrammarFile(res);
  29         MetaGrammar.BuildContext bc = new MetaGrammar.BuildContext(mgf);
  30         Union meta = mgf.get("s").build(bc);
  31
  32         System.err.println("parsing " + s[1]);
  33         Tree t = new CharParser(meta).parse(new FileInputStream(s[1])).expand1();
  34
  35         System.out.println(t.toPrettyString());
  36         Reducer red = (Reducer)t.head();
  37         System.out.println(red.reduce(t));
  38     }
  39
  40     public static class ReflectiveMeta extends MetaGrammar.Meta {
  41         private final Class _cl;
  42         private final Class[] _inner;
  43         public ReflectiveMeta(Class c, Class[] inner) {
  44             this._cl = c;
  45             this._inner = inner;
  46         }
  47         private boolean match(Method m, String s) { return match(m.getAnnotation(tag.class), null, s); }
  48         private boolean match(tag t, Class c, String s) {
  49             if (t==null) return false;
  50             if (t.value().equals(s)) return true;
  51             if (c != null && t.equals("") && c.getSimpleName().equals(s)) return true;
  52             return false;
  53         }
  54         private boolean match(nonterminal t, Class c, String s) {
  55             if (t==null) return false;
  56             if (t.value().equals(s)) return true;
  57             if (c != null && t.equals("") && c.getSimpleName().equals(s)) return true;
  58             return false;
  59         }
  60         private boolean match(Class c, String s, String nonTerminalName) {
  61             if (match((tag)c.getAnnotation(tag.class), c, s)) return true;
  62             if (match((nonterminal)c.getAnnotation(nonterminal.class), c, nonTerminalName)) return true;
  63             return false;
  64         }
  65         public boolean match(Constructor con, String s, String nonTerminalName) {
  66             Class c = con.getDeclaringClass();
  67             if (match((tag)con.getAnnotation(tag.class), null, s)) return true;
  68             if (match((nonterminal)con.getAnnotation(nonterminal.class), c, s)) return true;
  69             return false;
  70         }
  71         public Object repeatTag() {
  72             return new Reducer() {
  73                     public String toString() { return "[**]"; }
  74                     public Object reduce(Tree t) {
  75                         Object[] ret = new Object[t.numChildren()];
  76                         for(int i=0; i<t.numChildren(); i++) {
  77                             Tree tc = t.child(i);
  78                             if (tc.head() != null && tc.head() instanceof Reducer)
  79                                 ret[i] = ((Reducer)tc.head()).reduce(tc);
  80                             else if (tc.numChildren() == 0)
  81                                 ret[i] = tc.head();
  82                             else {
  83                                 System.err.println("FIXME: don't know what to do about " + tc);
  84                                 ret[i] = null;
  85                             }
  86                         }
  87                         return ret;
  88                     }
  89                 };
  90         }
  91         public Sequence resolveTag(String tag, String nonTerminalName, Element[] els, Object[] labels, boolean[] drops) {
  92             Production p = new Production(tag, nonTerminalName, els, labels, drops);
  93             for(Method m : _cl.getMethods())
  94                 if (new TargetMethod(m).isCompatible(p))
  95                     return new TargetMethod(m).makeSequence(p);
  96             for(Class c : _inner)
  97                 for(Constructor con : c.getConstructors())
  98                     if (new TargetConstructor(con).isCompatible(p))
  99                         return new TargetConstructor(con).makeSequence(p);
 100             for(Class c : _inner)
 101                 if (new TargetClass(c).isCompatible(p))
 102                     return new TargetClass(c).makeSequence(p);
 103             throw new RuntimeException("could not find a Java method/class/ctor matching tag \""+tag+"\", nonterminal \""+nonTerminalName+"\"");
 104         }
 105     }
 106     /*
 107     public static Object makeFlattener(final Method m, final Element[] els, final Object[] labels, final boolean[] drops) {
 108         return new Reducer() {
 109                 public Object reduce(Tree t) {
 110                     Object[] o = new Object[m.getParameterTypes()];
 111                     int j = 0;
 112                     for(int i=0; i<els.length; i++)
 113                 }
 114             };
 115     }
 116     */
 117
 118
 119     /**
 120      *  Constructors, classes, and methods with this attribute will
 121      *  match every production of the nonterminal called "value()"
 122      *  that is arg-compatible.  If value() is undefined, then the
 123      *  class/constructor/method name is used.
 124      */
 125     @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public static @interface nonterminal { String value() default ""; }
 126
 127     /**
 128      *  Constructors, classes, and methods with this attribute will
 129      *  match every tree tagged with "value()" that is arg-compatible.
 130      *  If value() is undefined, then the class/constructor/method
 131      *  name is used.
 132      */
 133     @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public static @interface tag         { String value() default ""; }
 134
 135     /**
 136      *  If any parameter to a method or field in a class has a named
 137      *  arg-tag, that parameter/field matches the child of the tree
 138      *  which either has that label or else is a reference to a
 139      *  nonterminal with the corresponding name.
 140      *
 141      *  The remaining non-named arg-tags match the remaining children
 142      *  of the tree in sequential order.
 143      *
 144      *  If any arg-tagged parameters/fields remain, the match fails.
 145      *  If there were no arg-tagged parameters-fields, it is as if all
 146      *  of them were non-named and arg-tagged.
 147      *
 148      *  A method/constructor is arg-compatible if all of its arguments
 149      *  are arg-compatible.
 150      *
 151      *  A class is arg-compatible if all of its fields are
 152      *  arg-compatible, or if one of its constructors is arg-compatible.
 153      *
 154      */
 155     @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public static @interface arg         { String value() default ""; }
 156
 157     public static class Production {
 158         public String tag;
 159         public String nonTerminal;
 160         public Object[] labels;
 161         public boolean[] drops;
 162         public Element[] elements;
 163         public int count = 0;
 164         public Production(String tag, String nonTerminal, Element[] elements, Object[] labels, boolean[] drops) {
 165             this.tag = tag;
 166             this.elements = elements; // FIXME: use this
 167             this.nonTerminal = nonTerminal;
 168             this.labels = labels;
 169             this.drops = drops;
 170             for(int i=0; i<drops.length; i++)
 171                 if (!drops[i])
 172                     count++;
 173         }
 174     }
 175
 176     public static abstract class Target {
 177         public abstract String getName();
 178         public abstract tag getTag();
 179         public abstract nonterminal getNonTerminal();
 180         public abstract int[] buildSequence(Production p);
 181         public boolean isCompatible(Production p) {
 182             tag t = getTag();
 183             if (t != null &&
 184                 (t.value().equals(p.tag) ||
 185                  (t.value().equals("") && p.tag.equals(getName()))))
 186                 return buildSequence(p)!=null;
 187
 188             nonterminal n = getNonTerminal();
 189             if (n != null &&
 190                 (n.value().equals(p.nonTerminal) ||
 191                  (n.value().equals("") && p.nonTerminal.equals(getName()))))
 192                 return buildSequence(p)!=null;
 193
 194             return false;
 195         }
 196         public int[] buildSequence(Production p, String[] names, arg[] argtags) {
 197             int argTagged = 0;
 198             for(int i=0; i<argtags.length; i++)
 199                 if (argtags[i] != null)
 200                     argTagged++;
 201
 202             // FIXME: can be smarter here
 203             if (names.length==p.count) {
 204                 int[] ret = new int[p.count];
 205                 for(int i=0; i<p.count; i++) ret[i] = i;
 206                 return ret;
 207             } else if (argTagged==p.count) {
 208                 int[] ret = new int[argtags.length];
 209                 int j = 0;
 210                 for(int i=0; i<argtags.length; i++)
 211                     ret[i] = argtags[i]==null ? -1 : (j++);
 212                 return ret;
 213             } else {
 214                 return null;
 215             }
 216         }
 217         public Sequence makeSequence(Production p) {
 218             return Sequence.rewritingSequence(new TargetReducer(p), p.elements, p.labels, p.drops);
 219         }
 220         public abstract Object plant(Object[] fields, int[] map);
 221         public class TargetReducer implements Reducer {
 222             private Production p;
 223             private int[] map;
 224             public TargetReducer(Production p) {
 225                 this.p = p;
 226                 this.map = buildSequence(p);
 227             }
 228             public String toString() { return "reducer-"+Target.this; }
 229             public Object reduce(Tree t) {
 230                 Object[] objects = new Object[t.numChildren()];
 231                 for(int i=0; i<t.numChildren(); i++) {
 232                     Tree tc = t.child(i);
 233                     if (tc.head() != null && tc.head() instanceof Reducer)
 234                         objects[i] = ((Reducer)tc.head()).reduce(tc);
 235                     else if (tc.numChildren() == 0)
 236                         objects[i] = tc.head();
 237                     else if (t.numChildren()==1) {
 238                         //FIXME: EVIL!!
 239                         objects[i] = reduce(t.child(0));
 240                     } else {
 241                         System.err.println("FIXME: don't know what to do about " + tc);
 242                         objects[i] = null;
 243                     }
 244                 }
 245                 System.err.println("input tree: " + t);
 246                 return plant(objects, map);
 247             }
 248         }
 249     }
 250
 251     public static interface Reducer {
 252         public Object reduce(Tree t);
 253     }
 254
 255     public static class TargetClass extends Target {
 256         public final Class _class;
 257         public TargetClass(Class _class) { this._class = _class; }
 258         public String getName() { return _class.getSimpleName(); }
 259         public tag getTag() { return (tag)_class.getAnnotation(tag.class); }
 260         public nonterminal getNonTerminal() { return (nonterminal)_class.getAnnotation(nonterminal.class); }
 261         public String toString() { return _class.getSimpleName(); }
 262         public int[] buildSequence(Production p) {
 263             Field[]  f       = _class.getDeclaredFields();
 264             String[] names   = new String[f.length];
 265             arg[]    argtags = new arg[f.length];
 266             for(int i=0; i<f.length; i++) {
 267                 names[i]   = f[i].getName();
 268                 argtags[i] = f[i].getAnnotation(arg.class);
 269             }
 270             int[] ret = buildSequence(p, names, argtags);
 271             if (ret!=null) return ret;
 272             for(Constructor c : _class.getConstructors())
 273                 if (new TargetConstructor(c).buildSequence(p)!=null)
 274                     return new TargetConstructor(c).buildSequence(p);
 275             return null;
 276         }
 277         public Object plant(Object[] fields, int[] map) {
 278             try {
 279                 Object ret = _class.newInstance();
 280                 Field[] f = _class.getFields();
 281                 int j = 0;
 282                 for(int i=0; i<f.length; i++)
 283                     if (map[i] != -1) {
 284                         Object tgt = Reflection.lub(fields[map[i]]);
 285                         if (f[i].getType() == String.class) tgt = stringify(tgt);
 286                         // FUGLY
 287                         tgt = coerce(tgt, f[i].getType());
 288                         System.err.println("setting a " + f[i].getType().getName() + " to " + Reflection.show(tgt));
 289                         f[i].set(ret, tgt);
 290                     }
 291                 return ret;
 292             } catch (Exception e) {
 293                 e.printStackTrace();
 294                 throw new RuntimeException(e);
 295             }
 296         }
 297     }
 298
 299     public static String stringify(Object o) {
 300         if (o==null) return "";
 301         if (!(o instanceof Object[])) return o.toString();
 302         Object[] arr = (Object[])o;
 303         StringBuffer ret = new StringBuffer();
 304         for(int i=0; i<arr.length; i++)
 305             ret.append(arr[i]);
 306         return ret.toString();
 307     }
 308
 309     public static class TargetConstructor extends Target {
 310         public final Constructor _ctor;
 311         public TargetConstructor(Constructor _ctor) { this._ctor = _ctor; }
 312         public String getName() { return _ctor.getName(); }
 313         public tag getTag() { return (tag)_ctor.getAnnotation(tag.class); }
 314         public nonterminal getNonTerminal() { return (nonterminal)_ctor.getAnnotation(nonterminal.class); }
 315         public String toString() { return _ctor.getName(); }
 316         public int[] buildSequence(Production p) {
 317             Annotation[][] annotations = _ctor.getParameterAnnotations();
 318             int len = annotations.length;
 319             int ofs = 0;
 320             String name = _ctor.getDeclaringClass().getName();
 321             /*
 322             if (name.indexOf('$') > name.lastIndexOf('.')) {
 323                 len--;
 324                 ofs++;
 325             }
 326             */
 327             String[] names   = new String[len];
 328             arg[]    argtags = new arg[len];
 329             for(int i=0; i<names.length; i++)
 330                 for(Annotation a : annotations[i+ofs])
 331                     if (a instanceof arg)
 332                         argtags[i+ofs] = (arg)a;
 333             return buildSequence(p, names, argtags);
 334         }
 335         public Object plant(Object[] fields, int[] map) {
 336             try {
 337                 Class[] argTypes = _ctor.getParameterTypes();
 338                 Object[] args = new Object[argTypes.length];
 339                 int j = 0;
 340                 for(int i=0; i<args.length; i++)
 341                     if (map[i] != -1) {
 342                         Object tgt = Reflection.lub(fields[map[i]]);
 343                         if (argTypes[i] == String.class) tgt = stringify(tgt);
 344                         // FUGLY
 345                         tgt = coerce(tgt, argTypes[i]);
 346                         System.err.println("setting a " + argTypes[i].getName() + " to " + Reflection.show(tgt));
 347                         args[i] = tgt;
 348                     }
 349                 return _ctor.newInstance(args);
 350             } catch (Exception e) {
 351                 throw new RuntimeException(e);
 352             }
 353         }
 354     }
 355     public static class TargetMethod extends Target {
 356         public final Method _method;
 357         public TargetMethod(Method _method) { this._method = _method; }
 358         public String getName() { return _method.getName(); }
 359         public String toString() { return _method.getName(); }
 360         public tag getTag() { return (tag)_method.getAnnotation(tag.class); }
 361         public nonterminal getNonTerminal() { return (nonterminal)_method.getAnnotation(nonterminal.class); }
 362         public int[] buildSequence(Production p) {
 363             Annotation[][] annotations = _method.getParameterAnnotations();
 364             String[] names   = new String[annotations.length];
 365             arg[]    argtags = new arg[annotations.length];
 366             for(int i=0; i<names.length; i++)
 367                 for(Annotation a : annotations[i])
 368                     if (a instanceof arg)
 369                         argtags[i] = (arg)a;
 370             int[] ret = buildSequence(p, names, argtags);
 371             return ret;
 372         }
 373         public Object plant(Object[] fields, int[] map) {
 374             try {
 375                 Class[] argTypes = _method.getParameterTypes();
 376                 Object[] args = new Object[argTypes.length];
 377                 int j = 0;
 378                 for(int i=0; i<args.length; i++)
 379                     if (map[i] != -1) {
 380                         Object tgt = Reflection.lub(fields[map[i]]);
 381                         if (argTypes[i] == String.class) tgt = stringify(tgt);
 382                         // FUGLY
 383                         tgt = coerce(tgt, argTypes[i]);
 384                         System.err.println("setting a " + argTypes[i].getName() + " to " + Reflection.show(tgt));
 385                         args[i] = tgt;
 386                     }
 387                 System.err.println("invoking " + _method + " with " + Reflection.show(args));
 388                 return _method.invoke(null, args);
 389             } catch (Exception e) {
 390                 throw new RuntimeException(e);
 391             }
 392         }
 393     }
 394
 395     public static Object coerce(Object o, Class c) {
 396         if (o==null) return null;
 397         if (c.isInstance(o)) return o;
 398         if (c == char.class) {
 399             return o.toString().charAt(0);
 400         }
 401         if (c.isArray() && (c.getComponentType().isInstance(o))) {
 402             Object[] ret = (Object[])Array.newInstance(c.getComponentType(), 1);
 403             ret[0] = o;
 404             return ret;
 405         }
 406         if (o.getClass().isArray() && c.isArray()) {
 407             boolean ok = true;
 408             for(int i=0; i<((Object[])o).length; i++) {
 409                 Object ob = (((Object[])o)[i]);
 410                 if (ob != null) {
 411                     System.err.println("no hit with " + c.getComponentType().getName() + " on " + Reflection.show(((Object[])o)[i]));
 412                     ok = false;
 413                 }
 414             }
 415             if (ok) {
 416                 System.err.println("hit with " + c.getComponentType().getName());
 417                 return Array.newInstance(c.getComponentType(), ((Object[])o).length);
 418             }
 419         }
 420         return o;
 421     }
 422
 423     public static class MG {
 424         //public static @tag Grammar grammar(Grammar g) { return g; }
 425         public static @tag("grammar") class Grammar {
 426             public @arg("NonTerminal") NonTerminal[] nonterminals;
 427             public String toString() {
 428                 String ret = "[ ";
 429                 for(NonTerminal nt : nonterminals) ret += nt + ", ";
 430                 return ret + " ]";
 431             }
 432         }
 433         public static @nonterminal class NonTerminal extends El {
 434             public @arg("Word") String  name;
 435             public @arg("RHS")  Seq[][] sequences;
 436         }
 437
 438         public static @tag void range(char c) { }
 439         public static class Range extends El {
 440             public @tag("range") Range(char only) { first = only; last = only; }
 441             public @tag("-")     Range(char first, char last) { this.first = first; this.last = last; }
 442             public char first;
 443             public char last;
 444         }
 445         public static class El { }
 446         public static /*abstract*/ @nonterminal("Sequence") class Seq extends El { }
 447         public static @tag("&")   Seq and(Sequence s,    El[] elements) { return new Seq(); }
 448         public static @tag("&~")  Seq andnot(Sequence s, El[] elements) { return new Seq(); }
 449         public static @tag        Seq ps(El[] elements) { return new Seq(); }
 450         public static @tag        Seq psx(Seq s) { return s; }
 451         public static @tag("::")  Seq tag(String tagname, Seq seq) { return new Seq(); }
 452         public static @tag(":")   void colon(String s, El e) { }
 453         public static @tag(")")   void close(String foo) { }
 454         public static @tag("/")   Seq slash(Seq s, El e) { return new Seq(); }
 455         public static @tag("->")  Seq arrow(Seq s, El e) { return new Seq(); }
 456
 457         public static @tag("nonTerminal") class NonTerminalReference extends El { public @arg String nonTerminal; }
 458         public static @tag("literal")     class StringLiteral        extends El { public @arg String string; }
 459         public static @tag("()")          class Epsilon              extends El { }
 460         public static @tag("{")           class Tree                 extends El { public @arg Seq body; }
 461         public static                     class CharClass            extends El { public @tag("[") CharClass(Range[] ranges) { } }
 462
 463         public static @tag("++")  void plusmax(El e) { }
 464         public static @tag("+")   void plus(El e) { }
 465         public static @tag("++/") void plusmaxfollow(El e, El sep) { }
 466         public static @tag("+/")  void plusfollow(El e, El sep) { }
 467         public static @tag("**")  void starmax(El e) { }
 468         public static @tag("*")   void star(El e) { }
 469         public static @tag("**/") void starmaxfollow(El e, El sep) { }
 470         public static @tag("*/")  void starfollow(El e, El sep) { }
 471         public static @tag("!")   void bang(El e) { }
 472         public static @tag("?")   void question(El e) { }
 473         public static @tag("^")   void caret(String s) { }
 474         public static @tag("~")   void tilde(El e) { }
 475         public static @tag("^^")  void doublecaret(El e) { }
 476         public static @tag("(")   void subexpression(Seq[][] rhs) { }
 477
 478         public static @nonterminal("Word")    String word(String s) { return null; }
 479         public static @nonterminal("Quoted")  String quoted(String s) { return null; }
 480         public static @nonterminal("escaped") String c(char c) { return c+""; }
 481         public static @tag("\"\"")            String emptystring() { return ""; }
 482         public static @tag("\n")              String retur() { return "\n"; }
 483         public static @tag("\r")              String lf() { return "\r"; }
 484     }
 485
 486 }