antlr4 解析C代码

ANTLR4 可以用来解析 C 代码，但是需要先编写好 C 语言的词法和语法规则。你可以使用 ANTLR4 提供的 C 语言语法规范作为参考，该语法规范定义了 C 语言的词法结构和语法结构。

具体来说，你需要使用 ANTLR4 编写 C 语言的词法规则和语法规则。词法规则用来将 C 代码分解成一个个词法单元（Token），语法规则用来将 Token 组合成一个抽象语法树（AST）。

下面是一个简单的示例，演示如何使用 ANTLR4 解析 C 代码：

1. 编写 C 语言的词法规则和语法规则（以 C99 标准为例）：

grammar C99;

compilationUnit : externalDeclaration+ ;

externalDeclaration : functionDefinition | declaration ;

functionDefinition : declarationSpecifiers declarator declarationList? compoundStatement ;

declaration : declarationSpecifiers (initDeclaratorList)? ';' ;

declarationSpecifiers : (storageClassSpecifier | typeSpecifier | typeQualifier)* ;

initDeclaratorList : initDeclarator (',' initDeclarator)* ;

initDeclarator : declarator ('=' initializer)? ;

declarator : pointer? directDeclarator ;

pointer : '*' typeQualifier* pointer? ;

directDeclarator : identifier | '(' declarator ')' | directDeclarator '[' constantExpression? ']' ;

typeQualifier : 'const' | 'volatile' ;

typeSpecifier : 'void' | 'char' | 'short' | 'int' | 'long' | 'float' | 'double' | 'signed' | 'unsigned' | structOrUnionSpecifier | enumSpecifier | typedefName ;

structOrUnionSpecifier : ('struct' | 'union') identifier? '{' structDeclaration* '}' ;

structDeclaration : specifierQualifierList structDeclaratorList? ';' ;

specifierQualifierList : (typeSpecifier | typeQualifier)+ ;

structDeclaratorList : structDeclarator (',' structDeclarator)* ;

structDeclarator : declarator? (':' constantExpression)? ;

enumSpecifier : 'enum' identifier? '{' enumeratorList? '}' ;

enumeratorList : enumerator (',' enumerator)* ;

enumerator : identifier ('=' constantExpression)? ;

typedefName : identifier ;

initializer : assignmentExpression | '{' initializerList '}' | '{' initializerList ',' '}' ;

initializerList : initializer (',' initializer)* ;

statement : labeledStatement | compoundStatement | expressionStatement | selectionStatement | iterationStatement | jumpStatement ;

labeledStatement : identifier ':' statement | 'case' constantExpression ':' statement | 'default' ':' statement ;

compoundStatement : '{' (declaration | statement)* '}' ;

expressionStatement : expression? ';' ;

selectionStatement : 'if' '(' expression ')' statement ('else' statement)? | 'switch' '(' expression ')' statement ;

iterationStatement : 'while' '(' expression ')' statement | 'do' statement 'while' '(' expression ')' | 'for' '(' expressionStatement expressionStatement? ')' statement ;

jumpStatement : 'goto' identifier ';' | 'continue' ';' | 'break' ';' | 'return' expression? ';' ;

expression : assignmentExpression (',' assignmentExpression)* ;

assignmentExpression : conditionalExpression | unaryExpression assignmentOperator assignmentExpression ;

conditionalExpression : logicalOrExpression ('?' expression ':' conditionalExpression)? ;

logicalOrExpression : logicalAndExpression ('||' logicalAndExpression)* ;

logicalAndExpression : inclusiveOrExpression ('&&' inclusiveOrExpression)* ;

inclusiveOrExpression : exclusiveOrExpression ('|' exclusiveOrExpression)* ;

exclusiveOrExpression : andExpression ('^' andExpression)* ;

andExpression : equalityExpression ('&' equalityExpression)* ;

equalityExpression : relationalExpression (('==' | '!=') relationalExpression)* ;

relationalExpression : shiftExpression (('<' | '>' | '<=' | '>=') shiftExpression)* ;

shiftExpression : additiveExpression (('<<' | '>>') additiveExpression)* ;

additiveExpression : multiplicativeExpression (('+' | '-') multiplicativeExpression)* ;

multiplicativeExpression : castExpression (('*' | '/' | '%') castExpression)* ;

castExpression : '(' typeName ')' castExpression | unaryExpression ;

unaryExpression : postfixExpression | ('++' | '--') unaryExpression | unaryOperator castExpression | sizeof unaryExpression | sizeof '(' typeName ')' ;

postfixExpression : primaryExpression ( '[' expression ']' | '(' argumentExpressionList? ')' | '.' identifier | '->' identifier | '++' | '--' )* ;

argumentExpressionList : assignmentExpression (',' assignmentExpression)* ;

primaryExpression : identifier | constant | stringLiteral | '(' expression ')' ;

constant : integerConstant | floatingConstant | enumerationConstant ;

integerConstant : decimalConstant | octalConstant | hexadecimalConstant ;

decimalConstant : ('0' | nonZeroDigit digit* ) ;

octalConstant : '0' octalDigit* ;

hexadecimalConstant : '0x' hexDigit+ ;

floatingConstant : decimalFloatingConstant | hexadecimalFloatingConstant ;

decimalFloatingConstant : fraction | exponent | fraction exponent ;

fraction : digit+ '.' digit* ;

exponent : ('e' | 'E') ('+' | '-')? digit+ ;

hexadecimalFloatingConstant : hexadecimalPrefix hexFraction binaryExponent | hexadecimalPrefix hexadecimalDigit+ binaryExponent ;

hexPrefix : ('0x' | '0X') ;

hexFraction : hexadecimalDigit* '.' hexadecimalDigit+ | hexadecimalDigit+ '.' ;

binaryExponent : ('p' | 'P') ('+' | '-')? digit+ ;

enumerationConstant : identifier ;

identifier : [a-zA-Z_] [a-zA-Z_0-9]* ;

stringLiteral : '"' [^"\n]* '"' ;

constantExpression : conditionalExpression ;

typeName : specifierQualifierList abstractDeclarator? ;

abstractDeclarator : pointer? directAbstractDeclarator ;

directAbstractDeclarator : '(' abstractDeclarator ')' | '[' '*'? ']' | '[' directAbstractDeclarator ']' '[' assignmentExpression? ']' | '(' parameterTypeList? ')' ;

parameterTypeList : parameterList (',' '...')? ;

parameterList : parameterDeclaration (',' parameterDeclaration)* ;

parameterDeclaration : declarationSpecifiers declarator | declarationSpecifiers abstractDeclarator? ;

2. 使用 ANTLR4 生成 C 解析器的代码：

antlr4 C99.g4
javac C99*.java

3. 编写一个 Java 类来读取 C 代码文件并解析：

import org.antlr.v4.runtime.*;
import org.antlr.v4.runtime.tree.*;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;

public class CParser {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        String inputFile = null;
        if (args.length > 0) inputFile = args[0];
        InputStream is = System.in;
        if (inputFile != null) is = new FileInputStream(inputFile);

        CharStream input = CharStreams.fromStream(is);
        CLexer lexer = new CLexer(input);
        CommonTokenStream tokens = new CommonTokenStream(lexer);
        C99Parser parser = new C99Parser(tokens);
        ParseTree tree = parser.compilationUnit(); // 解析 C 代码文件
        System.out.println(tree.toStringTree(parser));
    }
}

4. 运行 Java 程序来解析 C 代码文件：

java CParser test.c

其中，`test.c` 是需要解析的 C 代码文件。

这样，就可以使用 ANTLR4 解析 C 代码了。需要注意的是，ANTLR4 生成的解析器只能解析语法正确的 C 代码，如果 C 代码存在语法错误，解析器将会抛出异常。