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     public /*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         dropAll.add(leftBrace());
  48         dropAll.add(rightBrace());
  49         nt.put(str, g);
  50         return ret;
  51     }
  52
  53
  54     // MetaGrammar //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  55
  56     public Union       nonTerminal(String str) { return nonTerminal(str, null, false, false); }
  57     public Union       nonTerminal(String str, PreSequence[][] s, boolean synthetic, boolean dropAll) {
  58         Union n = str.equals(startSymbol) ? g : nt.get(str);
  59         if (n == null) nt.put(str, n = new Union(str, synthetic));
  60         if (dropAll) this.dropAll.add(n);
  61         if (s==null) return n;
  62         HashSet<Sequence> seqs = new HashSet<Sequence>();
  63         for(int i=0; i<s.length; i++) {
  64             if (s[i]==null) continue;
  65             HashSet<Sequence> temp = new HashSet<Sequence>();
  66             for(PreSequence pre : s[i]) {
  67                 pre.not.addAll(seqs);
  68                 Sequence seq = pre.buildSequence(n, false, dropAll);
  69                 temp.add(seq);
  70                 n.add(seq);
  71             }
  72             seqs.addAll(temp);
  73         }
  74         return n;
  75     }
  76
  77     public String string(Iterable<Tree<String>> children) {
  78         String ret = "";
  79         for(Tree<String> t : children) ret += string(t);
  80         return ret;
  81     }
  82     public String string(Tree<String> tree) {
  83         String ret = "";
  84         if (tree.head()!=null) ret += tree.head();
  85         ret += string(tree.children());
  86         return ret;
  87     }
  88
  89     public Object walk(Tree<String> tree) {
  90         String head = tree.head();
  91         if (tree.numChildren()==0) return super.walk(tree);
  92         if      ("\\n".equals(head)) return new Character('\n');
  93         else if ("\\r".equals(head)) return new Character('\r');
  94         else if ("grammar".equals(head)) { for(Tree<String> t : tree.children()) walk(t); return this; }
  95         else if ("*".equals(head))  return Repeat.many0((Element)walk(tree.child(0)));
  96         else if ("+".equals(head))  return Repeat.many1((Element)walk(tree.child(0)));
  97         else if ("+/".equals(head)) return Repeat.many1((Element)walk(tree.child(0)), (Element)walk(tree.child(1)));
  98         else if ("*/".equals(head)) return Repeat.many0((Element)walk(tree.child(0)), (Element)walk(tree.child(1)));
  99         else if ("**".equals(head)) return Repeat.maximal0((Element)walk(tree.child(0)));
 100         else if ("++".equals(head)) return Repeat.maximal1((Element)walk(tree.child(0)));
 101         else if ("?".equals(head))  return Repeat.maybe((Element)walk(tree.child(0)));
 102         else if ("&".equals(head))
 103             return ((PreSequence)walk(tree,0)).and(new PreSequence((Element[])Reflection.lub((Object[])walk(tree, 1)), null).buildSequence(null, true, false));
 104         else if ("&~".equals(head))
 105             return ((PreSequence)walk(tree,0)).not(new PreSequence((Element[])Reflection.lub((Object[])walk(tree, 1)), null).buildSequence(null, true, false));
 106         else if ("epsilon".equals(head)) return Union.epsilon;
 107         else if ("()".equals(head)) return Union.epsilon;
 108         else if (")".equals(head)) return SELF;
 109         else if ("nonTerminal".equals(head)) return nonTerminal(string(tree.child(0)), null, false, false);
 110         else if ("::=".equals(head)) return nonTerminal(string(tree.child(0)), (PreSequence[][])walk(tree, 1), false, false);
 111         else if ("!::=".equals(head)) return nonTerminal(string(tree.child(0)), (PreSequence[][])walk(tree, 1), false, true);
 112         else if ("(".equals(head)) return nonTerminal("anon"+(anon++), (PreSequence[][])walk(tree, 0), false, false);
 113         else if ("literal".equals(head)) { Element ret = string(string(tree.child(0))); dropAll.add(ret); return ret; }
 114         else if ("-".equals(head)) return new Range(walk(tree, 0).toString().charAt(0), walk(tree,1).toString().charAt(0));
 115         else if ("range".equals(head)) return new Range(walk(tree, 0).toString().charAt(0), walk(tree,0).toString().charAt(0));
 116         else if ("gram".equals(head)) return walk(tree, 1);
 117         else if ("=>".equals(head)) { PreSequence p = (PreSequence)walk(tree, 0); p.tag = string(tree.child(1)); return p; }
 118         else if ("/".equals(head)) return ((PreSequence)walk(tree, 0)).sparse((Element)walk(tree, 1));
 119         else if ("ps".equals(head)) return new PreSequence((Element[])walk(tree, 0));
 120         else if ("ps".equals(head)) return new PreSequence((Element[])walk(tree, 0));
 121         else if ("qprod".equals(head)) {
 122             String s = string(tree.child(0));
 123             return new PreSequence(new Element[] { string(s) }, s, new boolean[] { true });
 124         } else if ("ps2".equals(head)) {
 125             Object[] o1 = (Object[])walk(tree, 0);
 126             String s = string(tree.child(1));
 127             Object[] o2 = (Object[])walk(tree, 2);
 128             if (o1==null) o1 = new Object[0];
 129             if (o2==null) o2 = new Object[0];
 130             Object[] o3 = new Object[o1.length + o2.length + 1];
 131             System.arraycopy(o1, 0, o3, 0, o1.length);
 132             o3[o1.length] = string(s);
 133             System.arraycopy(o2, 0, o3, o1.length+1, o2.length);
 134             PreSequence ret = new PreSequence(o3, s);
 135             ret.drops[o1.length] = o3.length>1;
 136             return ret;
 137         } else if ("[".equals(head) || "[~".equals(head)) {
 138             boolean positive = "[".equals(head);
 139             Range[] rr = (Range[])walk(tree, 0);
 140             Range.Set ret = positive ? new Range.Set() : new Range.Set(new Range(true, true));
 141             if (rr != null)
 142                 for(Range r : rr)
 143                     if (positive) ret.add(r);
 144                     else          ret.remove(r);
 145             return set(ret);
 146         }
 147         else return super.walk(tree);
 148     }
 149
 150
 151     public Object walk(String tag, Object[] argo) {
 152         if (argo.length==0) return super.walk(tag, argo);
 153         if (argo==null) return tag;
 154         if (tag==null || "".equals(tag)) return argo;
 155         return super.walk(tag, argo);
 156     }
 157
 158     //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 159
 160     public class PreSequence {
 161         public final HashSet<Sequence> and  = new HashSet<Sequence>();
 162         public final HashSet<Sequence> not  = new HashSet<Sequence>();
 163         public /*final*/ String tag;
 164         public final Object[] o;
 165
 166         public PreSequence sparse(Object e) {
 167             Object[] ret;
 168             boolean[] drops;
 169             if (o.length <= 1) {
 170                 ret = o;
 171                 drops = new boolean[this.drops.length];
 172                 System.arraycopy(this.drops, 0, drops, 0, this.drops.length);
 173             } else {
 174                 ret = new Object[o.length * 2 - 1];
 175                 drops = new boolean[o.length * 2 - 1];
 176                 for(int i=0; i<o.length; i++) {
 177                     Object oi = o[i];
 178                     ret[i*2]   = oi;
 179                     drops[i*2] = this.drops[i];
 180                     if (i*2+1<ret.length) {
 181                         ret[i*2+1] = e;
 182                         drops[i*2+1] = true;
 183                     }
 184                 }
 185             }
 186             PreSequence p = new PreSequence(ret, tag, drops);
 187             p.not.addAll(not);
 188             p.and.addAll(and);
 189             return p;
 190         }
 191
 192         public PreSequence not(Sequence s) { not.add(s); return this; }
 193         public PreSequence and(Sequence s) { and.add(s); return this; }
 194
 195         boolean[] drops = null;
 196         public PreSequence(Object o) { this(new Object[] { o }, null); }
 197         public PreSequence(Object[] o) { this(o, null); }
 198         public PreSequence(Object[] o, String tag) { this(o, tag, null); }
 199         public PreSequence(Object[] o, String tag, boolean[] drops) {
 200             this.o = o;
 201             this.tag = tag;
 202             this.drops = drops==null ? new boolean[o.length] : drops;
 203         }
 204
 205         public Union    buildUnion() {
 206             Union u = new Union("???");
 207             u.add(buildSequence(u));
 208             return u;
 209         }
 210         public Sequence buildSequence(Union u) { return buildSequence(u, false, false); }
 211         public Sequence buildSequence(Union u, boolean lame, boolean dropAll) {
 212             for(Sequence s : and) u.add(s);
 213             for(Sequence s : not) u.add(s);
 214             HashSet<Sequence> set = new HashSet<Sequence>();
 215             Element[] o2 = o==null ? new Element[0] : new Element[o.length];
 216             int nonDrop = 0;
 217             if (o != null) {
 218                 int j = 0;
 219                 for(int i=0; i<o.length; i++) {
 220                     Object oi = o[i];
 221                     if (oi==SELF)                    o2[j] = u.new Subset("(("+u+"))", set);
 222                     else                             o2[j] = (Element)oi;
 223
 224                     if (MetaGrammar.dropAll.contains(o2[j])) drops[j] = true;
 225                     nonDrop += drops[j] ? 0 : 1;
 226                     o2[j] = o2[j];
 227                     j++;
 228                 }
 229             }
 230             Element[] expansion = o2;
 231             Sequence ret = null;
 232             if (dropAll || lame) ret = Sequence.drop(expansion, and, not, lame);
 233             else if (tag!=null) ret = Sequence.rewritingSequence(tag, expansion, drops, and, not);
 234             else {
 235                 int idx = -1;
 236                 for(int i=0; i<expansion.length; i++)
 237                     if (!drops[i])
 238                         if (idx==-1) idx = i;
 239                         else throw new Error("multiple non-dropped elements in sequence: " + Sequence.drop(expansion,null,null,false));
 240                 if (idx != -1) return Sequence.singleton(expansion, idx, and, not);
 241                 return Sequence.drop(expansion, and, not, false);
 242             }
 243             set.add(ret);
 244             return ret;
 245         }
 246     }
 247
 248     public static void main(String[] args) throws Exception {
 249         if (args.length != 2) {
 250             System.err.println("usage: java " + MetaGrammar.class.getName() + " grammarfile.g com.yourdomain.package.ClassName");
 251             System.exit(-1);
 252         }
 253
 254         String className   = args[1].substring(args[1].lastIndexOf('.')+1);
 255         String packageName = args[1].substring(0, args[1].lastIndexOf('.'));
 256         String fileName    = packageName.replace('.', '/') + "/" + className + ".java";
 257
 258         BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream(fileName)));
 259         StringBuffer out = new StringBuffer();
 260
 261         boolean skip = false;
 262         for(String s = br.readLine(); s != null; s = br.readLine()) {
 263             if (s.indexOf("DO NOT EDIT STUFF BELOW: IT IS AUTOMATICALLY GENERATED") != -1 && s.indexOf("\"")==-1) skip = true;
 264             if (s.indexOf("DO NOT EDIT STUFF ABOVE: IT IS AUTOMATICALLY GENERATED") != -1 && s.indexOf("\"")==-1) break;
 265             if (!skip) out.append(s+"\n");
 266         }
 267
 268         out.append("\n        // DO NOT EDIT STUFF BELOW: IT IS AUTOMATICALLY GENERATED\n");
 269         new Parser(MetaGrammar.make(), CharToken.top()).parse1(new CharToken.Stream(new InputStreamReader(new FileInputStream(args[0])))).toJava(out);
 270         out.append("\n        // DO NOT EDIT STUFF ABOVE: IT IS AUTOMATICALLY GENERATED\n");
 271
 272         for(String s = br.readLine(); s != null; s = br.readLine()) out.append(s+"\n");
 273         br.close();
 274
 275         OutputStream os = new FileOutputStream(fileName);
 276         PrintWriter p = new PrintWriter(new OutputStreamWriter(os));
 277         p.println(out.toString());
 278         p.flush();
 279         os.close();
 280     }
 281
 282     public static final Tree meta =
 283
 284
 285
 286
 287
 288
 289
 290
 291
 292
 293
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 297
 298
 299
 300
 301
 302
 303
 304
 305
 306         // DO NOT EDIT STUFF BELOW: IT IS AUTOMATICALLY GENERATED
 307 new Tree(null, "gram", new Tree[] { new Tree(null, null, new Tree[] { }),
 308         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[] { })}),
 309         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[] { }),
 310         new Tree(null, "s", new Tree[] { })})}),
 311         new Tree(null, "nonTerminal", new Tree[] { new Tree(null, null, new Tree[] { new Tree(null, "g", new Tree[] { }),
 312         new Tree(null, "r", new Tree[] { }),
 313         new Tree(null, "a", new Tree[] { }),
 314         new Tree(null, "m", new Tree[] { }),
 315         new Tree(null, "m", new Tree[] { }),
 316         new Tree(null, "a", new Tree[] { }),
 317         new Tree(null, "r", new Tree[] { })})}),
 318         new Tree(null, "nonTerminal", new Tree[] { new Tree(null, null, new Tree[] { new Tree(null, "w", new Tree[] { }),
 319         new Tree(null, "s", new Tree[] { })})})})}),
 320         new Tree(null, null, new Tree[] { new Tree(null, "g", new Tree[] { }),
 321         new Tree(null, "r", new Tree[] { }),
 322         new Tree(null, "a", new Tree[] { }),
 323         new Tree(null, "m", new Tree[] { })})})})})}),
 324         new Tree(null, "!::=", new Tree[] { new Tree(null, null, new Tree[] { new Tree(null, "w", new Tree[] { }),
 325         new Tree(null, "s", new Tree[] { })}),
 326         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[] { })})})})})}),
 327         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[] { }),
 328         new Tree(null, "s", new Tree[] { })})}),
 329         new Tree(null, "literal", new Tree[] { new Tree(null, null, new Tree[] { new Tree(null, "/", new Tree[] { }),
 330         new Tree(null, "/", new Tree[] { })})}),
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 673         new Tree(null, null, new Tree[] { new Tree(null, "+", new Tree[] { }),
 674         new Tree(null, "+", new Tree[] { })}),
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 707         new Tree(null, "ps", new Tree[] { new Tree(null, null, new Tree[] { new Tree(null, "(", new Tree[] { new Tree(null, null, new Tree[] { new Tree(null, null, new Tree[] { new Tree(null, "/", new Tree[] { new Tree(null, "ps2", new Tree[] { new Tree(null, null, new Tree[] { new Tree(null, "nonTerminal", new Tree[] { new Tree(null, null, new Tree[] { new Tree(null, "e", new Tree[] { })})})}),
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 766         new Tree(null, "::=", new Tree[] { new Tree(null, null, new Tree[] { new Tree(null, "q", new Tree[] { }),
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 782         new Tree(null, "literal", new Tree[] { new Tree(null, null, new Tree[] { new Tree(null, "\"", new Tree[] { })})})})}),
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 797         new Tree(null, "r", new Tree[] { })})})})}),
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 800         new Tree(null, "[~", new Tree[] { new Tree(null, null, new Tree[] { new Tree(null, "range", new Tree[] { new Tree(null, "n", new Tree[] { })}),
 801         new Tree(null, "range", new Tree[] { new Tree(null, "r", new Tree[] { })})})})})})})})})})}),
 802         new Tree(null, null, new Tree[] { })})
 803         // DO NOT EDIT STUFF ABOVE: IT IS AUTOMATICALLY GENERATED
 804         ;
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