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ANTLR4のインストールとセットアップ　〜ANTLR入門 その1〜

2024/11/07に公開
Java
ANTLR
compiler
tech

ANTLRとは？

ANTLR（Another Tool for Language Recognition）は、構文解析器を生成する、パーサジェネレータもしくはコンパイラコンパイラと呼ばれるツールでです。主にプログラミング言語やデータフォーマットのパーサーを作成するために使用されます。ANTLRで文法を定義すると、その文法からJavaなどの構文解析のためのプログラムを自動生成できます。

ANTLRのターゲット言語

ANTLRが構文解析器を生成できるターゲット言語は以下の通りです：

  1. Java
  2. C#
  3. Python
  4. JavaScript
  5. TypeScript
  6. C++
  7. Swift
  8. Go
  9. PHP
  10. Dart

ANTLRの用途

ANTLR（Another Tool for Language Recognition）は、主に以下の用途で使用されます：

  1. プログラミング言語のパーサー作成：
    新しいプログラミング言語やDSL（ドメイン固有言語）の構文解析器を作成するために使用されます。
  2. データフォーマットのパーサー作成：
    JSON、XML、CSVなどのデータフォーマットを解析するためのパーサーを作成できます。
  3. トランスパイラ：
    あるプログラミング言語から別のプログラミング言語への変換ツールを作成するために使用されます。
  4. コード解析ツール：
    ソースコードの静的解析ツールやリファクタリングツールを作成するために使用されます。
  5. コンパイラ：
    プログラミング言語のコンパイラの一部として、構文解析フェーズを担当します。

ANTLRのインストール

ANTLRを使用するためには、まずJavaがインストールされている必要があります。Javaをインストールし終えたら、以下の手順でANTLRをインストールします。

  1. ANTLRのJARファイルをダウンロードします。バージョンはANTLRのダウンロードページで確認してください
    cd /usr/local/lib
curl -O https://www.antlr.org/download/antlr-4.13.2-complete.jar
  2. 環境変数を設定して、ANTLRを簡単に実行できるようにします。
    export CLASSPATH=".:/usr/local/lib/antlr-4.13.2-complete.jar:$CLASSPATH"
alias antlr4='java -jar /usr/local/lib/antlr-4.13.2-complete.jar'
alias grun='java org.antlr.v4.runtime.misc.TestRig'

ANTLRの使い方

ANTLRを使用して四則演算をパースする方法を紹介します。

  1. 文法ファイルの作成
    適当なディレクトリを作成し、Arithmetic.g4という名前の文法ファイルを作成します。
    Arithmetic.g4
    grammar Arithmetic;

expr: expr op=('*'|'/') expr
    | expr op=('+'|'-') expr
    | NUMBER
    | '(' expr ')'
    ;

NUMBER: [0-9]+ ('.' [0-9]+)?;
WS    : [ \t\r\n]+ -> skip;
  2. 文法ファイルからコードを生成
    ANTLRを使用して文法ファイルからJavaコードを生成します。
    antlr4 -visitor Arithmetic.g4
  3. 生成されたJavaファイルをコンパイル
    生成されたJavaファイルをコンパイルします。
    javac Arithmetic*.java
  4. パーサーを実行
    ANTLRのテストリグを使用して、四則演算を解析できるかテストしてみます。Ctrl+Dで入力を終了させると、入力された式がパースされ、結果のウィンドウが表示されます。
    grun Arithmetic expr -gui
3 + 5 * (2 - 8)
Ctrl+D  # 入力を終了させます。

これで、ANTLRを使用して四則演算をパースする基本的な手順が完了しました。次回は、このパーサを使用して四則演算の式を評価する方法について説明します。

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