使用Lark解析自定义消息定义并生成C++结构体

name TWIST
id 123
float variableone
float variabletwo

from lark import Lark

# 定义Lark语法
message_grammar = """
start: message+ // 一个文件可以包含一个或多个消息定义
message: msgname msgid member+ // 每个消息包含名称、ID和至少一个成员
msgname: "name" MSG_NAME
msgid: "id" MSG_ID
member: DATATYPE MEMBER_NAME

DATATYPE: "float"|"int"|"bool" // 支持的数据类型
MSG_NAME: WORD // 消息名称通常是单词
MEMBER_NAME: WORD // 成员名称通常是单词
MSG_ID: INT // 消息ID是整数

%import common (INT, WORD, WS) // 导入Lark内置的常用规则，如整数、单词和空白符
%ignore WS // 忽略空白符
"""

# 初始化Lark解析器
parser = Lark(message_grammar)

# C++结构体代码模板
ctemplate = """
struct {name} {{
    {name}(const Packet&); // 构造函数，假设从Packet解析

    static constexpr const int id={id}; // 消息ID，使用静态常量表达式

    {cmembers} // 成员变量列表
}};
"""

from lark.visitors import Interpreter

class CGen(Interpreter):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.source = "" # 存储生成的C++代码

    def start(self, tree):
        # 遍历所有消息定义
        self.visit_children(tree)

    def message(self, tree):
        # 为每个消息初始化数据结构
        self.msg = { "members": {} }
        self.visit_children(tree) # 访问子节点以填充msg字典
        self.source += CGen._process_message(self.msg) # 处理并生成C++代码
        self.source += "\n" # 每个消息结构体后添加换行

    @staticmethod
    def _process_message(msg):
        """根据解析到的消息数据，使用模板生成C++代码"""
        members_str = ""
        for _name, _type in msg["members"].items():
            if members_str:
                members_str += "\n    " # 成员之间换行并缩进
            members_str += f"{_type} {_name};"
        msg["cmembers"] = members_str # 将生成的成员字符串添加到msg字典中

        return ctemplate.format(**msg) # 使用模板格式化输出

    def msgname(self, tree):
        """处理消息名称节点"""
        self.msg["name"] = tree.children[0].value

    def msgid(self, tree):
        """处理消息ID节点"""
        self.msg["id"] = int(tree.children[0].value)

    def member(self, tree):
        """处理成员变量节点"""
        member_type = ""
        member_name = ""
        for child in tree.children:
            if child.type == 'DATATYPE':
                member_type = child.value
            if child.type == 'MEMBER_NAME':
                member_name = child.value
        self.msg["members"][member_name] = member_type # 存储成员名称和类型

# 示例消息定义内容
example_msg_content = """
name TWIST
id 123
float variableone
float variabletwo

name ODOMETRY
id 456
int x_pos
int y_pos
bool is_valid
"""

# 使用Lark解析消息内容
parse_tree = parser.parse(example_msg_content)

# 实例化CGen解释器并访问解析树
cgen = CGen()
cgen.visit(parse_tree)

# 打印生成的C++代码
print(cgen.source)

struct TWIST {
    TWIST(const Packet&);

    static constexpr const int id=123;

    float variableone;
    float variabletwo;
};

struct ODOMETRY {
    ODOMETRY(const Packet&);

    static constexpr const int id=456;

    int x_pos;
    int y_pos;
    bool is_valid;
};