【Static Program Analysis - Chapter 2】 代码的表征之抽象语法树

抽象语法树：AbstractSyntaxTrees

 

定义（wiki）:

在计算机科学中，抽象语法树（abstract syntax tree或者缩写为AST），或者语法树（syntax tree），是源代码的抽象语法结构的树状表现形式，这里特指编程语言的源代码。树上的每个节点都表示源代码中的一种结构。之所以说语法是“抽象”的，是因为这里的语法并不会表示出真实语法中出现的每个细节。比如，嵌套括号被隐含在树的结构中，并没有以节点的形式呈现；而类似于if-condition-then这样的条件跳转语句，可以使用带有两个分支的节点来表示。

和抽象语法树相对的是具体语法树（concrete syntax tree），通常称作分析树（parse tree）。一般的，在源代码的翻译和编译过程中，语法分析器创建出分析树。一旦AST被创建出来，在后续的处理过程中，比如语义分析阶段，会添加一些信息。

An abstract syntax tree for the following code for the Euclidean algorithm:

 

while b ≠ 0
if a > b
a := a − b
else
b := b − a
return a

个人理解：

语法树就是对程序进行语法分析的产物。

 

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引自：https://eli.thegreenplace.net/2009/02/16/abstract-vs-concrete-syntax-trees/#id4

具体语法树（Concrete Syntax Trees，CST） vs 抽象语法树（Abstract Syntax Trees，AST）

具体语法树：

A parse tree pictorially shows how the start symbol of a grammar derives a string in the language.

 

return a + 2;

 

 

包含了：

additive expression

multiplicative expression

cast expression

unary expression

assignment expression

conditional expression

 

抽象语法树：

Abstract syntax trees, or simply syntax trees, differ from parse trees because superficial distinctions of form, unimportant for translation, do not appear in syntax trees.

 

return a + 2;

 

 

 

 

忽略那些对分析没有帮助的符号，标点等信息。

 

从CST到AST：

解析器通常直接构建AST或者是先构建CST，然后把CST转换成AST。

 int* arp[5];

 

 

这里有两个问题使得分析变得困难：
1. 通常我们都是先申明一个数组，然后再用一个指针指向这个数组。但是在CST中，指针(pointer)节点在数组之上。不易理解。
2. 数组名在叶子节点上，用起来不方便。
因为CST的这两个问题，pycparser并不通过CST去生成AST，而是直接生成AST：

 

int* arp[5];

 

 

在AST中，pointer节点在array节点之下，并且变量名也容易读取。

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 如何生成抽象语法树？（以Java为例，详见http://www.cnblogs.com/XBWer/p/7256288.html）