試してみたい場合は、この Python 視覚化ライブラリをインストールする必要があります。
Python の ast ライブラリには、受信したコンテンツを AST に解析できる解析メソッドがあります。次に、ast.dump
を使用してエクスポートし、印刷します。
注: indent
このパラメータは Python 3.9 以降でのみ使用できます。バージョンがそれより前の場合は削除できますが、これは最終的な出力形式にのみ影響します。
わかりました、とても簡単です。このライブラリは非常に強力であるため、このようにしましたが、ここでは少ししか使用されていません。実際、基本的な構造はすでにここで確認できますが、私の目的は、このツリーの JSON 表現を生成することです。上記の Python 描画ライブラリを使用して描画したいのですが、サポートする入力は JSON で、形式は次のとおりです:
{ "name": "A", "children": [ "name": "B", "children": [] ] }
""" Python's AST 利用 Python 的 ast 模块来解析表达式(简单的二元运算), 然后通过遍历语法树来生成 JSON 表示,再使用 PYthon 的库来 将其可视化。这个程序的目的是为了验证自己写的简易解析器是否正确。 """ import ast import json # 操作类型和操作符映射的字典 OPERATORS = { ast.Add: "+", ast.Sub: "-", ast.Mult: "*", ast.Div: "/" } def generate(tree: ast.Module): """ generate expression AST's representation of JSON """ if not tree: raise Exception("Emtpy AST tree!") if tree.__class__ == ast.Module: print(json.dumps({ "name": "Expr", "children": [DFS(tree.body[0].value)] # type: ignore }, indent=4)) def DFS(node): """ DFS AST """ if not node: return {} if node.__class__ == ast.BinOp: return { "name": "BinOp", "children": [ { "name": "left", "children": [ DFS(node.left) ] }, DFS(node.op), { "name": "left", "children": [ DFS(node.right) ] } ] } if node.__class__ == ast.Constant: return { "name": "NUMBER", "children": [ { "name": str(node.value) # Python 的绘图库,必须是字符串才能正常显示 } ] } if node.__class__ in [ast.Add, ast.Sub, ast.Mult, ast.Div]: return { "name": "Op", "children": [ { "name": OPERATORS[node.__class__] } ] } # 这里我只处理 加减乘除和数字类型的运行 raise Exception("There is not support extra type.") if __name__ == "__main__": ast_tree = ast.parse("1+2+3+4+5") print(ast.dump(ast_tree, indent=4)) generate(ast_tree)
実行結果:
ここには 2 つのものが出力され、1 つは AST のダンプ、もう 1 つは AST の JSON 表現 (オブジェクトの JSON 表現ではなく、論理構造の JSON 表現) です。
出力された JSON 文字列をファイルにコピーし、data.json
という名前を付けます。コンソールに直接出力するのはとても面白いと思います、結果を直接見るのが好きです。
次のコマンドを実行します: pytm-cli -d TB -i data.json -odemo.html
ブラウザで demo.html
を開いて効果を確認します。 。
上記の走査手法は理解するのは簡単ですが、拡張するのは困難です。 AST は通常、Visitor パターン を介して走査され、ast ライブラリにはいくつかの走査メソッドも提供されます。
JSON を生成するためにトラバースするだけで済み、AST 自体を変更する必要がないため、次の 2 つのタイプのみを確認します。明らかに最初のものは使用できず、その理由は青でマークされています。実際に気にする必要があるのは JSON の生成だけであるため、コンテキストを気にしないのであれば、それ自体が物語っています。したがって、以下では ast.NodeVisitor
を選択します。使い方も非常に簡単で、このクラスを継承し、ノードごとに異なる処理ロジックを記述するだけです(これにより、異なるノードのロジックが分離され、コードの結合が軽減されます)。
""" Python's AST 利用 Python 的 ast 模块来解析表达式(简单的二元运算), 然后通过遍历语法树来生成 JSON 表示,再使用 PYthon 的库来 将其可视化。这个程序的目的是为了验证自己写的简易解析器是否正确。 """ import ast import json # 操作类型和操作符映射的字典 OPERATORS = { ast.Add: "+", ast.Sub: "-", ast.Mult: "*", ast.Div: "/" } class JSONVisitor(ast.NodeVisitor): """ JSON visitor: Traversal AST and generate JSON representation """ def visit_Module(self, node): module = { "name": "Module", "children": [] } for sub_node in node.body: module["children"].append(self.visit(sub_node)) return module def visit_Expr(self, node): return { "name": "Expr", "children": [ self.visit(node.value) ] } def visit_BinOp(self, node): return { "name": "BinOp", "children": [ { "name": "left", "children": [ self.visit(node.left) ] }, self.visit(node.op), { "name": "right", "children": [ self.visit(node.right) ] } ] } def visit_Constant(self, node): return { "name": "NUMBER", "children": [{ "name": str(node.value) # # Python 的绘图库,必须是字符串才能正常显示 }] } def visit_Add(self, node): return self.__visit(node) def visit_Sub(self, node): return self.__visit(node) def visit_Mult(self, node): return self.__visit(node) def visit_Div(self, node): return self.__visit(node) def __visit(self, node): return { "name": "Op", "children": [{ "name": OPERATORS[node.__class__] }] } if __name__ == "__main__": ast_tree = ast.parse("1+2+3+4+5") visitor = JSONVisitor() json_str = visitor.visit(ast_tree) print(json.dumps(json_str, indent=4))
以前の大まかなバージョンは Expr
から直接始まりました。このより洗練されたバージョンでは、 Module
ノードも追加されます。
以上がPythonで単純な四則演算の構文ツリーの可視化を実現する方法の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。