[Python知识库]Python - C语言语法解析：pycparser模块

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pycparser是python的一个用于解析C语言的第三方库，用于获取C语言的语法树

1 pycparser模块（三方库）

argparse模块是Python的第三方库，需要安装

pip install pycparser 

pycparser模块导入方式

# parser_file 用于处理c语言文件
from pycparser import parse_file
from pycparser import CParser
# c语言有错误时，会引出此错误
from pycparser.plyparser import ParseError
# c_ast.py 文件下包含了抽象语法树的节点类
from pycparser.c_ast import *

1.1 方法列表

① 使用以下方法从c文件创建parser类：

ast = parse_file(filename, use_cpp = False)

# fake_libc_include文件夹放在处理的c语言目录下
ast = parse_file(filename, use_cpp = True, cpp_path=r'C:\MinGW\bin\gcc.exe', cpp_args=r'-I./fake_libc_include')

获取c语言文件的抽象语法树ast，如果要处理#include语句，需要下载fake_libc_include文件夹，让编译器预处理常用的方法（添加其到代码的抽象语法树中）

parser_file() 方法也可以设置use_cpp=False，不用本地的c语言编译器预处理代码，就能输出抽象语法树。

② 使用以下方法从字符串创建parser类：

# 读取的文本序列，需去除#include #define这类语句才能生成AST
with open(filename, encoding='utf-8) as f:
	txt = f.read()
ast = CParser().parse(txt)

1.2 语法树组成

创建语法树后得到根目录类型 FileAST，FileAST类属性如下：

• self.ext = [Node]（下级节点列表）

FileAST下级节点组成的列表，FileAST下级节点只有3种可能：

• Typedef：typedef数据类型定义
• Decl：变量声明
• FuncDef：函数声明

例如：

print(ast.ext[0])

if(type(ast.ext[0]) is Decl):

1.2.1 数据类型定义 Typedef

Typedef 节点以typedef语句的定义对象 uint8为中心

typedef int uint8;

Typedef.name = 'uint8'
Typedef.coord = ':1:13'

数据类型定义 Typedef 属性如下：

• self.name = str （typedef定义对象）
• self.quals = [str] （限定符号列表: const, volatile）
• self.storage = [str] （存储说明符列表: extern, register, etc.）
• self.type = Node （TypeDecl节点）
• self.coord= str（定义对象所在行列）

1.2.1.1 类型声明 TypeDecl

typedef int uint8;

TypeDecl = Typedef.type
TypeDecl.name = 'uint8'
TypeDecl.coord = ':1:13'

Typedef 的下一级 类型声明 TypeDecl 是以typedef语句格式为中心

类型声明 TypeDecl 属性如下：

• self.name = str （typedef定义对象）
• self.quals = [str] （限定符号列表: const, volatile）
• self.storage = [str] （存储说明符列表: extern, register, etc.）
• self.type = Node （ IdentifierType节点）
• self.coord= str（定义对象所在行列）

1.2.1.1.1 标识符类型 IdentifierType

typedef int uint8;

TypeDecl = Typedef.type
IdentifierType = TypeDecl.type
IdentifierType.names = ['int']
IdentifierType.coord = ':1:9'

TypeDecl 的下一级 标识符类型 IdentifierType 是简单标识符，比如void, char定义之类

标识符类型 IdentifierType 属性如下：
self.name = [str] （标识符字符串列表）

• self.coord= str（标识符字符串所在行列）

1.2.2 变量声明 Decl

uint8 a = 0;

Decl.name = 'a'
Decl.quals = ['const', 'volatile']
Decl.coord = ':5:22'

变量声明 Decl 属性如下：

• self.name = str (被声明的变量名）
• self.quals = [str] （限定符号列表: const, volatile）
• self.storage = [str] （存储说明符列表: extern, register, etc.）
• self.funcspec = [str] （函数说明符列表: C99的inline）
• self.type = Node （TypeDecl节点）
• self.init = Node （初始化值，Constant节点）
• self.bitsize = Node （位域bit field大小，或者为None）

1.2.2.1 常量 Constant

常量 Constant 属性如下：

• self.type= str （基本数据类型，int等）
• self.value= str （数值）
• self.coord= str（标识符字符串所在行列）

1.2.3 函数定义 FuncDef

FuncDef 方法定义，不同于 FuncDecl，有具体的函数实现过程

int test(uint8 b)
{
  b = 0;
  return b;
}

函数定义 FuncDef 属性如下：

• self.decl = Node （一般是包含FuncDecl的Decl节点）
• self.body = Node （函数实现的代码块）
• self.coord= str（标识符字符串所在行列）

1.2.4 函数声明 FuncDecl

FuncDecl既可以单独存在，也可以是函数定义的一部分

int test(uint8 b)
{
  b = 0;
  return b;
}