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

   1 package edu.berkeley.sbp.misc;
   2 import edu.berkeley.sbp.util.*;
   3 import edu.berkeley.sbp.*;
   4 import java.util.*;
   5 import java.io.*;
   6
   7 public class MetaGrammar extends StringWalker {
   8
   9     public static Union make() throws Exception {
  10         return ((MetaGrammar)new MetaGrammar().walk(meta)).done();
  11     }
  12     public String toString() {
  13         StringBuffer ret = new StringBuffer();
  14         for(Union u : nt.values()) u.toString(ret);
  15         return ret.toString();
  16     }
  17
  18     private static HashSet<Element> dropAll = new HashSet<Element>();
  19
  20     // Statics //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  21
  22     private static final Union SELF = new Union("()");
  23
  24     ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  25
  26     private Union g;
  27     private HashMap<String,Union> nt;
  28     private int anon = 0;
  29     private String startSymbol;
  30     private boolean strings;
  31
  32     private Element  set(Range.Set r) { if (strings) throw new Error(); return CharToken.set(r); }
  33     private Element  string(String s) { return strings ? StringToken.string(s) : CharToken.string(s); }
  34     private Atom     leftBrace()      { return strings ? StringToken.leftBrace : CharToken.leftBrace; }
  35     private Atom     rightBrace()     { return strings ? StringToken.rightBrace : CharToken.rightBrace; }
  36
  37     public MetaGrammar() { this("s", false); }
  38     public MetaGrammar(String s) { this(s, false); }
  39     public MetaGrammar(String s, boolean strings) { this.strings = strings; done(s); }
  40     public Union done() { return done("s"); }
  41     public Union done(String str) {
  42         Union ret = g;
  43         g = new Union(str);
  44         startSymbol = str;
  45         nt = new HashMap<String,Union>();
  46         dropAll = new HashSet<Element>();
  47         nt.put(str, g);
  48         return ret;
  49     }
  50
  51
  52     // MetaGrammar //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  53
  54     public Union       nonTerminal(String str, PreSequence[][] s, boolean synthetic, boolean dropAll) {
  55         Union n = str.equals(startSymbol) ? g : nt.get(str);
  56         if (n == null) nt.put(str, n = new Union(str, synthetic));
  57         if (dropAll) this.dropAll.add(n);
  58         if (s==null) return n;
  59         HashSet<Sequence> seqs = new HashSet<Sequence>();
  60         for(int i=0; i<s.length; i++) {
  61             if (s[i]==null) continue;
  62             HashSet<Sequence> temp = new HashSet<Sequence>();
  63             for(PreSequence pre : s[i]) {
  64                 pre.not.addAll(seqs);
  65                 Sequence seq = pre.buildSequence(n, false, dropAll);
  66                 temp.add(seq);
  67                 n.add(seq);
  68             }
  69             seqs.addAll(temp);
  70         }
  71         return n;
  72     }
  73
  74     public String string(Iterable<Tree<String>> children) {
  75         String ret = "";
  76         for(Tree<String> t : children) ret += string(t);
  77         return ret;
  78     }
  79     public String string(Tree<String> tree) {
  80         String ret = "";
  81         if (tree.head()!=null) ret += tree.head();
  82         ret += string(tree.children());
  83         return ret;
  84     }
  85
  86     public Object walk(Tree<String> tree) {
  87         String head = tree.head();
  88         if (tree.numChildren()==0) return super.walk(tree);
  89         if      ("\\n".equals(head)) return new Character('\n');
  90         else if ("\\r".equals(head)) return new Character('\r');
  91         else if ("grammar".equals(head)) { for(Tree<String> t : tree.children()) walk(t); return this; }
  92         else if ("*".equals(head))  return Repeat.many0((Element)walk(tree.child(0)));
  93         else if ("+".equals(head))  return Repeat.many1((Element)walk(tree.child(0)));
  94         else if ("+/".equals(head)) return Repeat.many1((Element)walk(tree.child(0)), (Element)walk(tree.child(1)));
  95         else if ("*/".equals(head)) return Repeat.many0((Element)walk(tree.child(0)), (Element)walk(tree.child(1)));
  96         else if ("**".equals(head)) return Repeat.maximal(Repeat.many0((Element)walk(tree.child(0))));
  97         else if ("++".equals(head)) return Repeat.maximal(Repeat.many1((Element)walk(tree.child(0))));
  98         else if ("?".equals(head))  return Repeat.maybe((Element)walk(tree.child(0)));
  99         else if ("&".equals(head))
 100             return ((PreSequence)walk(tree,0)).and(new PreSequence((Element[])Reflection.lub((Object[])walk(tree, 1)), null).buildSequence(null, true, false));
 101         else if ("&~".equals(head))
 102             return ((PreSequence)walk(tree,0)).not(new PreSequence((Element[])Reflection.lub((Object[])walk(tree, 1)), null).buildSequence(null, true, false));
 103         else if ("epsilon".equals(head)) return Union.epsilon;
 104         else if ("()".equals(head)) return Union.epsilon;
 105         else if (")".equals(head)) return SELF;
 106         else if ("nonTerminal".equals(head)) return nonTerminal(string(tree.child(0)), null, false, false);
 107         else if ("::=".equals(head)) return nonTerminal(string(tree.child(0)), (PreSequence[][])walk(tree, 1), false, false);
 108         else if ("!::=".equals(head)) return nonTerminal(string(tree.child(0)), (PreSequence[][])walk(tree, 1), false, true);
 109         else if ("(".equals(head)) return nonTerminal("anon"+(anon++), (PreSequence[][])walk(tree, 0), false, false);
 110         else if ("literal".equals(head)) { Element ret = string(string(tree.child(0))); dropAll.add(ret); return ret; }
 111         else if ("-".equals(head)) return new Range(walk(tree, 0).toString().charAt(0), walk(tree,1).toString().charAt(0));
 112         else if ("range".equals(head)) return new Range(walk(tree, 0).toString().charAt(0), walk(tree,0).toString().charAt(0));
 113         else if ("gram".equals(head)) return walk(tree, 1);
 114         else if ("=>".equals(head)) { PreSequence p = (PreSequence)walk(tree, 0); p.tag = string(tree.child(1)); return p; }
 115         else if ("/".equals(head)) return ((PreSequence)walk(tree, 0)).sparse((Element)walk(tree, 1));
 116         else if ("ps".equals(head)) return new PreSequence((Element[])walk(tree, 0));
 117         else if ("ps2".equals(head)) {
 118             Object[] o1 = (Object[])walk(tree, 0);
 119             String s = string(tree.child(1));
 120             Object[] o2 = (Object[])walk(tree, 2);
 121             if (o1==null) o1 = new Object[0];
 122             if (o2==null) o2 = new Object[0];
 123             Object[] o3 = new Object[o1.length + o2.length + 1];
 124             System.arraycopy(o1, 0, o3, 0, o1.length);
 125             o3[o1.length] = string(s);
 126             System.arraycopy(o2, 0, o3, o1.length+1, o2.length);
 127             PreSequence ret = new PreSequence(o3, s);
 128             ret.drops[o1.length] = o3.length>1;
 129             return ret;
 130         } else if ("{".equals(head))
 131             return nonTerminal("braced"+(anon++),
 132                                new PreSequence[][] {
 133                                    new PreSequence[] {
 134                                        new PreSequence(new Element[] { leftBrace(),
 135                                                                        ((PreSequence)walk(tree, 0)).buildUnion(),
 136                                                                        rightBrace()
 137                                        })
 138                                    }
 139                                },
 140                                false,
 141                                false);
 142         else if ("[".equals(head) || "[~".equals(head)) {
 143             boolean positive = "[".equals(head);
 144             Range[] rr = (Range[])walk(tree, 0);
 145             Range.Set ret = positive ? new Range.Set() : new Range.Set(new Range(true, true));
 146             if (rr != null)
 147                 for(Range r : rr)
 148                     if (positive) ret.add(r);
 149                     else          ret.remove(r);
 150             return set(ret);
 151         }
 152         else return super.walk(tree);
 153     }
 154
 155
 156     public Object walk(String tag, Object[] argo) {
 157         if (argo.length==0) return super.walk(tag, argo);
 158         if (argo==null) return tag;
 159         if (tag==null || "".equals(tag)) return argo;
 160         return super.walk(tag, argo);
 161     }
 162
 163     //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 164
 165     public class PreSequence {
 166         public final HashSet<Sequence> and  = new HashSet<Sequence>();
 167         public final HashSet<Sequence> not  = new HashSet<Sequence>();
 168         public /*final*/ String tag;
 169         public final Object[] o;
 170
 171         public PreSequence sparse(Object e) {
 172             Object[] ret;
 173             boolean[] drops;
 174             if (o.length <= 1) {
 175                 ret = o;
 176                 drops = new boolean[this.drops.length];
 177                 System.arraycopy(this.drops, 0, drops, 0, this.drops.length);
 178             } else {
 179                 ret = new Object[o.length * 2 - 1];
 180                 drops = new boolean[o.length * 2 - 1];
 181                 for(int i=0; i<o.length; i++) {
 182                     Object oi = o[i];
 183                     ret[i*2]   = oi;
 184                     drops[i*2] = this.drops[i];
 185                     if (i*2+1<ret.length) {
 186                         ret[i*2+1] = e;
 187                         drops[i*2+1] = true;
 188                     }
 189                 }
 190             }
 191             PreSequence p = new PreSequence(ret, tag, drops);
 192             p.not.addAll(not);
 193             p.and.addAll(and);
 194             return p;
 195         }
 196
 197         public PreSequence not(Sequence s) { not.add(s); return this; }
 198         public PreSequence and(Sequence s) { and.add(s); return this; }
 199
 200         boolean[] drops = null;
 201         public PreSequence(Object o) { this(new Object[] { o }, null); }
 202         public PreSequence(Object[] o) { this(o, null); }
 203         public PreSequence(Object[] o, String tag) { this(o, tag, null); }
 204         public PreSequence(Object[] o, String tag, boolean[] drops) {
 205             this.o = o;
 206             this.tag = tag;
 207             this.drops = drops==null ? new boolean[o.length] : drops;
 208         }
 209
 210         public Union    buildUnion() {
 211             Union u = new Union("???");
 212             u.add(buildSequence(u));
 213             return u;
 214         }
 215         public Sequence buildSequence(Union u) { return buildSequence(u, false, false); }
 216         public Sequence buildSequence(Union u, boolean lame, boolean dropAll) {
 217             for(Sequence s : and) u.add(s);
 218             for(Sequence s : not) u.add(s);
 219             HashSet<Sequence> set = new HashSet<Sequence>();
 220             Element[] o2 = o==null ? new Element[0] : new Element[o.length];
 221             int nonDrop = 0;
 222             if (o != null) {
 223                 int j = 0;
 224                 for(int i=0; i<o.length; i++) {
 225                     Object oi = o[i];
 226                     if (oi==SELF)                    o2[j] = u.new Subset("(("+u+"))", set);
 227                     else                             o2[j] = (Element)oi;
 228
 229                     if (MetaGrammar.dropAll.contains(o2[j])) drops[j] = true;
 230                     nonDrop += drops[j] ? 0 : 1;
 231                     o2[j] = o2[j];
 232                     j++;
 233                 }
 234             }
 235             Element[] expansion = o2;
 236             Sequence ret = null;
 237             if (dropAll || lame) ret = Sequence.drop(expansion, and, not, lame);
 238             else if (tag!=null) ret = Sequence.rewritingSequence(tag, expansion, drops, and, not);
 239             else {
 240                 int idx = -1;
 241                 for(int i=0; i<expansion.length; i++) {
 242                     if (!drops[i]) idx = i;
 243                     else expansion[i] = expansion[i];
 244                 }
 245                 ret = idx==-1 ? Sequence.drop(expansion, and, not, false) : Sequence.singleton(expansion, idx, and, not);
 246             }
 247             set.add(ret);
 248             return ret;
 249         }
 250     }
 251
 252     public static void main(String[] args) throws Exception {
 253         if (args.length != 2) {
 254             System.err.println("usage: java " + MetaGrammar.class.getName() + " grammarfile.g com.yourdomain.package.ClassName");
 255             System.exit(-1);
 256         }
 257
 258         String className   = args[1].substring(args[1].lastIndexOf('.')+1);
 259         String packageName = args[1].substring(0, args[1].lastIndexOf('.'));
 260         String fileName    = packageName.replace('.', '/') + "/" + className + ".java";
 261
 262         BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream(fileName)));
 263         StringBuffer out = new StringBuffer();
 264
 265         boolean skip = false;
 266         for(String s = br.readLine(); s != null; s = br.readLine()) {
 267             if (s.indexOf("DO NOT EDIT STUFF BELOW: IT IS AUTOMATICALLY GENERATED") != -1 && s.indexOf("\"")==-1) skip = true;
 268             if (s.indexOf("DO NOT EDIT STUFF ABOVE: IT IS AUTOMATICALLY GENERATED") != -1 && s.indexOf("\"")==-1) break;
 269             if (!skip) out.append(s+"\n");
 270         }
 271
 272         out.append("\n        // DO NOT EDIT STUFF BELOW: IT IS AUTOMATICALLY GENERATED\n");
 273         new Parser(MetaGrammar.make(), CharToken.top()).parse1(new CharToken.Stream(new InputStreamReader(new FileInputStream(args[0])))).toJava(out);
 274         out.append("\n        // DO NOT EDIT STUFF ABOVE: IT IS AUTOMATICALLY GENERATED\n");
 275
 276         for(String s = br.readLine(); s != null; s = br.readLine()) out.append(s+"\n");
 277         br.close();
 278
 279         OutputStream os = new FileOutputStream(fileName);
 280         PrintWriter p = new PrintWriter(new OutputStreamWriter(os));
 281         p.println(out.toString());
 282         p.flush();
 283         os.close();
 284     }
 285
 286     public static final Tree meta =
 287
 288
 289
 290
 291
 292
 293
 294
 295
 296
 297
 298
 299
 300
 301         // DO NOT EDIT STUFF BELOW: IT IS AUTOMATICALLY GENERATED
 302 new Tree(null, "gram", new Tree[] { new Tree(null, null, new Tree[] { }),
 303         new Tree(null, "grammar", new Tree[] { new Tree(null, null, new Tree[] { new Tree(null, "::=", new Tree[] { new Tree(null, null, new Tree[] { new Tree(null, "s", new Tree[] { })}),
 304         new Tree(null, null, new Tree[] { new Tree(null, null, new Tree[] { new Tree(null, "=>", new Tree[] { new Tree(null, "ps", new Tree[] { new Tree(null, null, new Tree[] { new Tree(null, "nonTerminal", new Tree[] { new Tree(null, null, new Tree[] { new Tree(null, "w", new Tree[] { }),
 305         new Tree(null, "s", new Tree[] { })})}),
 306         new Tree(null, "nonTerminal", new Tree[] { new Tree(null, null, new Tree[] { new Tree(null, "g", new Tree[] { }),
 307         new Tree(null, "r", new Tree[] { }),
 308         new Tree(null, "a", new Tree[] { }),
 309         new Tree(null, "m", new Tree[] { }),
 310         new Tree(null, "m", new Tree[] { }),
 311         new Tree(null, "a", new Tree[] { }),
 312         new Tree(null, "r", new Tree[] { })})}),
 313         new Tree(null, "nonTerminal", new Tree[] { new Tree(null, null, new Tree[] { new Tree(null, "w", new Tree[] { }),
 314         new Tree(null, "s", new Tree[] { })})})})}),
 315         new Tree(null, null, new Tree[] { new Tree(null, "g", new Tree[] { }),
 316         new Tree(null, "r", new Tree[] { }),
 317         new Tree(null, "a", new Tree[] { }),
 318         new Tree(null, "m", new Tree[] { })})})})})}),
 319         new Tree(null, "!::=", new Tree[] { new Tree(null, null, new Tree[] { new Tree(null, "w", new Tree[] { }),
 320         new Tree(null, "s", new Tree[] { })}),
 321         new Tree(null, null, new Tree[] { new Tree(null, null, new Tree[] { new Tree(null, "ps", new Tree[] { new Tree(null, null, new Tree[] { new Tree(null, "**", new Tree[] { new Tree(null, "nonTerminal", new Tree[] { new Tree(null, null, new Tree[] { new Tree(null, "w", new Tree[] { })})})})})})})})}),
 322         new Tree(null, "::=", new Tree[] { new Tree(null, null, new Tree[] { new Tree(null, "g", new Tree[] { }),
 323         new Tree(null, "r", new Tree[] { }),
 324         new Tree(null, "a", new Tree[] { }),
 325         new Tree(null, "m", new Tree[] { }),
 326         new Tree(null, "m", new Tree[] { }),
 327         new Tree(null, "a", new Tree[] { }),
 328         new Tree(null, "r", new Tree[] { })}),
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