C#和ANTLR4:在解析文件时处理“include”指令

基础概念

C# 是一种面向对象的编程语言，由微软开发，广泛用于Windows应用程序开发、游戏开发、Web开发等领域。

ANTLR4（Another Tool for Language Recognition）是一个强大的解析器生成器，可以用来定义和生成解析各种语言的解析器。它支持多种目标语言，包括C#。

"include"指令 在许多编程语言和配置文件中用于包含外部文件的内容。例如，在C/C++中，#include指令用于包含头文件。

类型

语法解析器：ANTLR4生成的语法解析器可以解析特定的语法规则。
文件处理器：用于处理文件中的include指令，读取并合并外部文件的内容。

应用场景

编程语言解析：用于解析自定义的编程语言或配置文件。
模板引擎：在模板引擎中处理include指令，合并多个模板文件。
配置文件处理：处理包含外部配置文件的场景，如XML、JSON等。

处理"include"指令的示例

假设我们有一个简单的配置文件格式，支持include指令：

# config.txt
include "common_config.txt"
key1 = value1

我们可以使用ANTLR4生成C#解析器，并在解析过程中处理include指令。

1. 定义语法规则（config.g4）

grammar Config;

configFile: (includeDirective | keyValue)* EOF;
includeDirective: 'include' STRING;
keyValue: IDENTIFIER '=' VALUE;
STRING: '"' (~["\\] | EscapeSequence)* '"';
VALUE: STRING | NUMBER;
IDENTIFIER: [a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]*;
NUMBER: [0-9]+('.'[0-9]+)?;
EscapeSequence: '\\' [btnfr"'\\];
WS: [ \t\r\n]+ -> skip;

2. 生成C#解析器

使用ANTLR4工具生成C#解析器代码：

antlr4 -Dlanguage=CSharp config.g4

3. 编写C#代码处理解析结果

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IO;
using Antlr4.Runtime;

public class ConfigListener : ConfigBaseListener
{
    private Dictionary<string, string> config = new Dictionary<string, string>();
    private Stack<string> includeStack = new Stack<string>();

    public override void EnterIncludeDirective(ConfigParser.IncludeDirectiveContext ctx)
    {
        string includeFile = ctx.STRING().GetText().Trim('"');
        includeStack.Push(includeFile);
    }

    public override void ExitIncludeDirective(ConfigParser.IncludeDirectiveContext ctx)
    {
        includeStack.Pop();
    }

    public override void EnterKeyValue(ConfigParser.KeyValueContext ctx)
    {
        string key = ctx.IDENTIFIER().GetText();
        string value = ctx.VALUE().GetText();
        config[key] = value;
    }

    public Dictionary<string, string> GetConfig()
    {
        return config;
    }

    private string ResolveInclude(string file)
    {
        if (includeStack.Contains(file))
        {
            throw new Exception("Circular include detected");
        }

        if (!File.Exists(file))
        {
            throw new FileNotFoundException($"Include file not found: {file}");
        }

        var reader = new StreamReader(file);
        string content = reader.ReadToEnd();
        reader.Close();

        var input = new AntlrInputStream(content);
        var lexer = new ConfigLexer(input);
        var tokens = new CommonTokenStream(lexer);
        var parser = new ConfigParser(tokens);

        var treeWalker = new ParseTreeWalker();
        treeWalker.Walk(this, parser.configFile());

        return content;
    }
}

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        var input = new AntlrInputStream(File.ReadAllText("config.txt"));
        var lexer = new ConfigLexer(input);
        var tokens = new CommonTokenStream(lexer);
        var parser = new ConfigParser(tokens);

        var treeWalker = new ParseTreeWalker();
        var listener = new ConfigListener();
        treeWalker.Walk(listener, parser.configFile());

        var config = listener.GetConfig();
        foreach (var kvp in config)
        {
            Console.WriteLine($"{kvp.Key} = {kvp.Value}");
        }
    }
}