深入浅出Golang AST 表达式解析

2023-11-12 02:50:58

前言

在上篇文章中，我们分析了 Golang 中 AST 的结构和分类。基于这些基础，我们现在可以着手开发一个通用的表达式解析工具了。在此基础上，如果我们有特殊的需求，也可以开发自定义解析函数。

需求定义

假设我们有一个新需求，需要解析一个字符串，从中提取出所有符合特定语法规则的表达式。例如，我们需要从以下字符串中提取出所有符合算术表达式语法规则的子字符串：

x = y + 5
z = x + y * 3
a = (x + y) * z

解析过程

首先，我们将字符串转换为一个 AST。我们可以使用 go/parser 包来完成这项任务。go/parser 包提供了 ParseExpr 函数，该函数可以将一个字符串解析为一个 AST。

import (
    "go/ast"
    "go/parser"
)

func ParseExpr(expr string) (*ast.Expr, error) {
    return parser.ParseExpr(expr)
}

接下来，我们将 AST 转换为一个表达式树。表达式树是一种数据结构，它可以表示表达式的结构。例如，对于表达式 x + y * 3，我们可以将其转换为以下表达式树：

+
 |
 x
 |
 *
 |
 y
 |
 3

我们可以在 go/ast 包中找到一个名为 Node 的接口。Node 接口表示 AST 中的节点。我们可以使用 Node 接口来遍历 AST，并构建表达式树。

func BuildExprTree(expr ast.Expr) *ExprTree {
    switch expr := expr.(type) {
    case *ast.BinaryExpr:
        return &ExprTree{
            Op:    expr.Op,
            Left:  BuildExprTree(expr.X),
            Right: BuildExprTree(expr.Y),
        }
    case *ast.Ident:
        return &ExprTree{
            Name: expr.Name,
        }
    case *ast.Literal:
        return &ExprTree{
            Value: expr.Value,
        }
    }
    return nil
}

最后，我们可以使用表达式树来提取出所有符合特定语法规则的子字符串。例如，我们可以使用以下代码来提取出所有符合算术表达式语法规则的子字符串：

func ExtractArithmeticExprs(exprTree *ExprTree) []string {
    var exprs []string
    if exprTree.Op != nil {
        switch exprTree.Op.String() {
        case "+", "-", "*", "/", "%":
            exprs = append(exprs, exprTree.String())
        }
    }
    exprs = append(exprs, ExtractArithmeticExprs(exprTree.Left)...)
    exprs = append(exprs, ExtractArithmeticExprs(exprTree.Right)...)
    return exprs
}