抽象语法树AST初识_idea ast

一、概述

        抽象语法树（abstract syntax code，AST）是源代码的抽象语法结构的树状表示，树上的每个节点都表示源代码中的一种结构。之所以说是抽象的，是因为抽象语法树并不会表示出真实语法中出现的每一个细节，比如说嵌套括号被隐含在树的结构中，并不存在真实节点来表示（相对于具体语法树CST）。

二、如何构建AST

        抽象语法树是编译过程的中间产物，经过词法分析、语法分析就会生成AST。

1、词法分析

        通过词法分析器分析源文件中的所有字符，将所有的单词或字符逐字转化成符合规范的Token，规范化的token可以分成一下三种类型：

• java关键字：public, static, final, String, int等等；
• 自定义的名称：包名，类名，方法名和变量名；
• 运算符或者逻辑运算符等符号：+、-、*、/、&&，|| 等等。

int i = 1;     // 对应的token流为：[int, i, =, 1]

2、语法分析

        根据token流进行语法检查，并生成语法树AST，语法树的每一个节点都代表着程序代码中的一个语法结构, 如包、类型、修饰符、运算符、接口、返回值都可以是一个语法结构。

package com.example.adams.astdemo; 
 
public class TestClass { 
    int x = 0; 
    int y = 1; 
 
    public int testMethod(){ 
        int z = x + y; 
        return z; 
    } 
}

        对应的AST展示为：

        

三、在IDEA中查看AST

        对于AST结构有些不清楚的地方，可以自己写个简单的代码示例，查看对应的AST是如何组织的。

1、工具准备，安装IDEA插件JDT AstView

2、 i + y - z的语法树，是以 + 为根还是以 -为 根？

        以4 + 2 * 3 - 1为例，AST如下图，最外层的操作符是 -， 左边的节点是一个加法表达式，右边的节点是 1。

        起初认为AST在相同优先级下是从右往左来的构建的，以为这是一个可左可右的选择。后来根据Java操作符优先级相同情况下是从左往右的，那么对于上例中的情况，只有当 - 操作在最外层时，才能把左边加法表达式认为是一个整体，才能满足java语法的要求。

3、/** */、注解与主体（Class、Method）之间的树结构是怎样的？

        在直接观察代码，可以看到 /** */、注解是在类之上加的，与类是平行结构，但是他们的作用都是以类为主体的，用来修饰类的。如下图可以看到，在AST中 /** */、注解是类、方法等主体的子节点。

4、java文件的AST是如何组织的

        如下图可见，对于一个Java文件来说，AST的最顶层有三个：包声明、import、类声

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