【二】词法分析 re2c

re2c

PHP做词法分析用的是re2c，之前使用的是lex,Mysql的词法分析也是用的re2c。re2c和lex等词法分析工具都会根据输入字符串流，输出以C语言实现的词法分析器源码，这里简单介绍一下re2c

re2c说明

re2c是一个扫描器制作工具，可以创建非常快速灵活的扫描器。 它可以产生高效代码，基于C语言，可以支持C/C++代码。与其它类似的扫描器不同， 它偏重于为正则表达式产生高效代码（和他的名字一样）。因此，这比传统的词法分析器有更广泛的应用范围。 你可以在sourceforge.net获取源码。

PHP的词法分析规则

在源码目录下的Zend/zend_language_scanner.l 文件是re2c的规则文件， 如果需要修改该规则文件需要安装re2c才能重新编译，生成新的规则文件。

re2c调用方式

re2c [-bdefFghisuvVw1] [-o output] [-c [-t header]] file

re2c使用举例

我们通过一个简单的例子来看下re2c。如下是一个简单的扫描器，它的作用是判断所给的字符串是数字/小写字母/大小字母。 当然，这里没有做一些输入错误判断等异常操作处理。示例如下：

#include <stdio.h> 
char *scan(char *p){
    #define YYCTYPE char
    #define YYCURSOR p
    #define YYLIMIT p
    #define YYMARKER q
    #define YYFILL(n)
    /*!re2c
      [0-9]+ {return "number";}
      [a-z]+ {return "lower";}
      [A-Z]+ {return "upper";}
      [^] {return "unkown";}
     */
} 
int main(int argc, char* argv[])
{
    printf("%s\n", scan(argv[1]));
    return 0;
}

如果你是在ubuntu环境下，可以执行下面的命令生成可执行文件。

re2c -o a.c a.l
gcc a.c -o a
chmod +x a
./a 1000

此时程序会输出number。
我们解释一下我们用到的几个re2c约定的宏。

YYCTYPE 用于保存输入符号的类型，通常为char型和unsigned char型
YYCURSOR 指向当前输入标记， -当开始时，它指向当前标记的第一个字符，当结束时，它指向下一个标记的第一个字符
YYFILL(n) 当生成的代码需要重新加载缓存的标记时，则会调用YYFILL(n)。
YYLIMIT 缓存的最后一个字符，生成的代码会反复比较YYCURSOR和YYLIMIT，以确定是否需要重新填充缓冲区。

PHP的语法规则

规则代码:

language_scanner_globals，此变量为一结构体，记录当前re2c解析的状态，文件信息，解析过程信息等

#define SCNG    LANG_SCNG
#ifdef ZTS
ZEND_API ts_rsrc_id language_scanner_globals_id;
#else
ZEND_API zend_php_scanner_globals language_scanner_globals;
#endif

量贯穿了PHP词法解析的全过程，并且一些re2c的实现也依赖于此， 比如前面说到的条件表达式的存储及获取，就需要此变量的协助，我们看这两个宏在PHP词法中的定义

#define YYCTYPE   unsigned char
#define YYFILL(n) { if ((YYCURSOR + n) >= (YYLIMIT + ZEND_MMAP_AHEAD)) { return 0; } }
#define YYCURSOR  SCNG(yy_cursor)
#define YYLIMIT   SCNG(yy_limit)
#define YYMARKER  SCNG(yy_marker)

#define YYGETCONDITION()  SCNG(yy_state)
#define YYSETCONDITION(s) SCNG(yy_state) = s
# define LANG_SCNG(v) (language_scanner_globals.v)

PHP词法规则表达式

/*!re2c
re2c:yyfill:check = 0;
LNUM    [0-9]+
DNUM    ([0-9]*"."[0-9]+)|([0-9]+"."[0-9]*)
EXPONENT_DNUM   (({LNUM}|{DNUM})[eE][+-]?{LNUM})
HNUM    "0x"[0-9a-fA-F]+
BNUM    "0b"[01]+
LABEL   [a-zA-Z_\x7f-\xff][a-zA-Z0-9_\x7f-\xff]*
WHITESPACE [ \n\r\t]+
TABS_AND_SPACES [ \t]*
TOKENS [;:,.\[\]()|^&+-/*=%!~$<>?@]
ANY_CHAR [^]
NEWLINE ("\r"|"\n"|"\r\n")

/* compute yyleng before each rule */
<!*> := yyleng = YYCURSOR - SCNG(yy_text);

<ST_IN_SCRIPTING>"exit" {
    return T_EXIT;
}

<ST_IN_SCRIPTING>"die" {
    return T_EXIT;
}

<ST_IN_SCRIPTING>"function" {
    return T_FUNCTION;
}
....

Zend/zend_language_scanner.c文件就是PHP的词法解析器，Zend/zend_language_scanner.l文件则是PHP的词法解析规则