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bison 编译sql的基本知识

一。bison是干什么的?

bison 是一个语法分析器,把用户输入的内容,根绝在.y文件中事先定义好的规则,构建一课语法分析树。(所谓的规则就是,匹配上对应字符之后,执行相应的动作。)

1.一个简单的语法例子和分析:

statement :NAME ‘=‘ expression

expression :NUMBER ‘+‘ NUMBER

      |NUMBER ‘-‘ NUMBER

这个语法的意思是:

冒号(:)用来间隔一条规则的左边和右边。

statement  等价于   NAME ‘=‘ expression   。

由于在语法中规定大写字母 和引号的内容为终结符,所以NAME ‘=‘ 两个字符不再有含义,已经终结。

但是expression   是非终结符,根据第二行的规定,expression 又等价为 两个数的加法或者两个数的减法。其中竖线(|)表示一个语法符号有两种等价方式。 NUMBER ‘+‘ NUMBER   NUMBER ‘-‘ NUMBER均是终结符,所以语法解析结束。

假如现在的输入是fred=12+13.  则语法解析树如下:(圆形都是非终结符,矩形都是终结符)

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2.移进 规约分析

当bison处理一个语法分析树时,会创建一组状态,每个状态对应一个或者多个分析过的规则中的可能的位置。当读到的记号不足以结束一条规则的时候,就会把这个记号压入一个内部堆栈,然后切换到新状态,这个过程叫做移进。当压入栈内的所有的语法符号已经等价于一个规则的右部时,就把这些符号全部弹出,把规则的左部压入栈。这个过程叫做规约。

 

下面是一个例子:

fred=12+13

语法分析器一次移进一个记号。

堆栈:

fred

fred =

fred =12

fred=12 +

fred =12+13                 把12+13 规约成expression,12+13弹出,expression压入

fred = expression     把fred = expression规约成statement   fred = expression弹出,statement压入

statement

3.sql语言中的语法解析过程。(以select为例)

首先,需要一个词法分析器来识别SQL中的所有关键字。

程序的运行流程:(以select为例)

1.用户输入sql语句,调用sql.tab.c中的解析函数,得到select_statement的状态。(。y文件中为sql语句定义了好多个状态。)

2.select_statement作为参数,去匹配规则,并执行相应的动作,即构建一课语法树。这个匹配的过程由yyparse()库函数来完成!

 

下面这段代码是.y文件中,定义的关于select_statement部分的代码:

select_statement:
    SELECT selection table_exp
    {
        struct stnode * p = create_non_terminal_node("select_section");

        if(!p)
        {
            printf("error:create_non_terminal_node\n");

            return 1;
        }

        if(!append_child(p, $1))
        {
            printf("error:append_child\n");

            return 1;
        }

        if(!append_child(p, $2))
        {
            printf("error:append_child\n");

            return 1;
        }

        if(!append_child(p, $3))
        {
            printf("error:append_child\n");

            return 1;
        }        

        $$ = p;
    }
selection:
    scalar_exp_list
    {
        struct stnode * p = create_non_terminal_node("selection");

        if(!p)
        {
            printf("error:create_non_terminal_node\n");

            return 1;
        }

        if(!append_child(p, $1))
        {
            printf("error:append_child\n");

            return 1;
        }

        $$ = p;        
    }
    | *
    {
        struct stnode * p = create_non_terminal_node("selection");

        if(!p)
        {
            printf("error:create_non_terminal_node\n");

            return 1;
        }

        if(!append_child(p, $1))
        {
            printf("error:append_child\n");

            return 1;
        }

        $$ = p;        
    }
    ;
scalar_exp_list:
    scalar_exp
    {
        struct stnode * p = create_non_terminal_node("scalar_exp_list");

        if(!p)
        {
            printf("error:create_non_terminal_node\n");

            return 1;
        }

        if(!append_child(p, $1))
        {
            printf("error:append_child\n");

            return 1;
        }

        $$ = p;        
    }
    | scalar_exp_list,scalar_exp
    {
        struct stnode * p = create_non_terminal_node("scalar_exp_list");

        if(!p)
        {
            printf("error:create_non_terminal_node\n");

            return 1;
        }

        if(!append_child(p, $1))
        {
            printf("error:append_child\n");

            return 1;
        }

        if(!append_child(p, $2))
        {
            printf("error:append_child\n");

            return 1;
        }

        if(!append_child(p, $3))
        {
            printf("error:append_child\n");

            return 1;
        }

        $$ = p;    
    }
    ;
table_exp:
    from_clause
    opt_order_by_clause
    {
        struct stnode * p = create_non_terminal_node("table_exp");

        if(!p)
        {
            printf("error:create_non_terminal_node\n");

            return 1;
        }

        if(!append_child(p, $1))
        {
            printf("error:append_child\n");

            return 1;
        }

        if(!append_child(p, $2))
        {
            printf("error:append_child\n");

            return 1;
        }

        $$ = p;        
    }
    ;
from_clause:
    FROM table_ref_list opt_where_clause
    {
        struct stnode * p = create_non_terminal_node("from_clause");

        if(!p)
        {
            printf("error:create_non_terminal_node\n");

            return 1;
        }

        if(!append_child(p, $1))
        {
            printf("error:append_child\n");

            return 1;
        }

        if(!append_child(p, $2))
        {
            printf("error:append_child\n");

            return 1;
        }
        
        if(!append_child(p, $3))
        {
            printf("error:append_child\n");

            return 1;
        }

        $$ = p;        
    }
    ;

table_ref_list:
    table_ref
    {
        struct stnode * p = create_non_terminal_node("table_ref_list");

        if(!p)
        {
            printf("error:create_non_terminal_node\n");

            return 1;
        }

        if(!append_child(p, $1))
        {
            printf("error:append_child\n");

            return 1;
        }

        $$ = p;        
    }
    | table_ref_list,table_ref
    {
        struct stnode * p = create_non_terminal_node("table_ref_list");

        if(!p)
        {
            printf("error:create_non_terminal_node\n");

            return 1;
        }

        if(!append_child(p, $1))
        {
            printf("error:append_child\n");

            return 1;
        }

        if(!append_child(p, $2))
        {
            printf("error:append_child\n");

            return 1;
        }

        if(!append_child(p, $3))
        {
            printf("error:append_child\n");

            return 1;
        }

        $$ = p;        
    }
    ;
table_ref:
    table
    {
        struct stnode * p = create_non_terminal_node("table_ref");

        if(!p)
        {
            printf("error:create_non_terminal_node\n");

            return 1;
        }

        if(!append_child(p, $1))
        {
            printf("error:append_child\n");

            return 1;
        }

        $$ = p;        
    }
    ;

 

3.根据上面代码中的定义的规则,,,,展示下面的语法树的构建过程:

 

 

规则                                                                                                   动作:                                                                    语法树

select_statement  :  SELECT selection table_exp                           node("select_section")                                                  select_statement

                                                                                        SELECT             selection              table_exp

 

selection  :  scalar_exp_list                                                          node("selection")                                                                   *

               |*

 

table_exp   :   from_clause       opt_order_by_clause                      node("table_exp")                                                                                from_clause             opt_order_by_clause 

 

 

from_clause:    FROM table_ref_list opt_where_clause                     node("from_clause")                                                      FROM            table_ref_list     opt_where_clause

 

table_ref_list  :table_ref   

                    | table_ref_list‘,‘table_ref                                         node("table_ref_list  ")                                                                          table_ref  

 

table_ref: table                                                                            node("table ")                                                                                         table

 

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