Question

我们有不同结构的数据包。它们应该以不同的语言读/写。例如：

| ClassId | Data |

ClassId = "datapoint" (Data structure):
  temperature - 1bytes
  elevation - 2bytes
  gradient - 1bytes
ClassId = "config" (Data structure):
  frequency - 1bytes
  deviceId - 3bytes
ClassId = "accelerometer" (Data structure):
  time - 2bytes
  x - 2bytes
  y - 2bytes
  z - 2bytes

而不是手动编写基于其类解析每个数据包的代码（这容易出错且耗时），我希望有一个配置文件然后代码（python / c / etc。）是自动生成，可以读写数据包。这些方面的东西：

lib.set(packet, "datapoint", {
  elevation: 933,
  temperature: 18,
  gradient: 20
});
lib.get(packet, "datapoint");
=>
{
  elevation: 933,
  temperature: 18,
  gradient: 20
}

谷歌搜索它没带我到任何地方。任何指针都会非常有用。

Answer 1

您需要一个代码生成系统，它将数据包规范编译成代码来解析/解析数据包。

您可以使用解析器生成器构建一个ad hoc，并编写即席代码以程序性地遍历解析树并吐出相关代码。

或者您可以使用program transformation system (PTS)来处理您的数据包规范（如源代码），并转换为目标语言的源代码。您向PTS解释数据包的语法与解释解析器生成器的语法非常相似。

但是使用PTS，您可以使用表面语法表示法编写转换规则，以识别数据包系统语法并将其映射到目标语言函数语法。这使得编写和维护这样的工具变得更加容易，尤其是在数据包语法发生变化的情况下，和/或您更改目标语言基础结构以便以不同方式解析数据包。

编辑10/3：OP要求一个具体的例子，可能是PTS。

我将展示我们的DMS软件再造工具包的样子（有关DMS的更多信息，请参阅bio）。

首先，您需要与数据包语言（DMS兼容）语法。根据我的看法，这很简单：

Packets = Packet ;
Packets = Packets Packet ; -- allow a list of packet defintions

Packet = 'ClassID' '=' STRING members ;

 members = ;
 members = members member ; -- allow list of members

 member = IDENTIFIER '-' NATURAL 'bytes' ;

我认为这个语法是天真的，因为实际的数据包成员可能有不同的类型（可能是字符串，浮点数，布尔值......）; OP的例子只显示了我假设的N字节二进制整数。您还需要各种目标语言的语法。我假设你有这些语法（这是相当的假设）;让我们暂时与C合作。 [DMS确实有很多这样的]。

我们还必须假设传输数据的表示。 OP提出了一些建议，但我认为他试图暗示生成的代码（“lib.set ...”）。相反，我将假设正在从Stream中读取数据包内容，因为二进制字节只是简单地附加在一起;这样可以实现最小的数据包大小，从而实现快速的传输时间。

所以，现在我们指定我们的代码生成器，作为将数据包定义映射到代码的重写规则集。

对于后台，PTS的重写规则通常如下所示：

          if you see *this*, replace it by *that*

所以你基本上用一种结构替换另一种结构。这些通常在AST上运行，但使用 this 和的表面语法以便于阅读。

以下是DMS的源重写规则来源;它们看起来像是在文本上运行，但事实上它们是在DMS的解析器生成的AST上运行的。 DMS有自己的规则语法，但它基本上遵循上面的典型样式：

 rule rule_name( pattern_variables ): 
      source_syntax_category -> target_syntax_category =
      " this_pattern "  ->  " that_pattern " ;

源元素和目标模式包含在* metaquotes“”;因此，实际的文字引号字符将转义为 \“。

对于DMS规则，始终是Packet符号的片段，而始终是我们选择的目标语言（C）的片段。规则头中的模式变量名称具有语法类型，并且只能匹配AST中的相应类型。在元引用中找到的模式变量写为 \ variable 。元功能可以计算派生结果;它们在模式中作为“\ function（args）”调用。有关详细信息，请参阅DMS Rewrite Rules。

source domain Packet; -- the little language we defined target domain C; -- what we will generate code for -- you'll write one of these rulesets for each target language rule top_level(pl: Packets): Packets -> Statements = " \pl " -> " ReadPacketType(stream, packet_type); switch(packet_type) { \pl default: Panic(\"unrecognized packet type\"); }" if IsRoot(pl); -- do this once [at root of tree] rule translate_packet_definitions(p: Packet, pl: packet_list): Packets -> switch_case_list " \p \pl "; rule translate_packet_definition(s:STRING, ms: members, pl: Packets): Packets -> switch_case = " ClassID = \s \m \pl " -> " case \concatenate\(\"enum_\"\,\string_to_identifier\(\s\)\): { \string_to_identifier\(\s\)* p=malloc(sizeof(\string_to_identifier\(\s\))); \m return p; } "; rule translate_members(m: member, ms: members) : members -> Statements = " \m \ms "; rule translate_member(i: IDENTIFIER, n: NATURAL) = member -> StatementList = " \i - \n bytes " -> " p-> \toCIdentifer\(\i\) = ReadNByteValue(stream,\toCNatural\(\n\)) ; "

这是不完整的（特别是，我需要一套规则来生成包类型集的枚举声明），我怀疑它是否完全正确，但它给出了规则的味道。根据这些规则，OP的示例输入将生成此C代码：

ReadPacketType(stream, packet_type); switch(packet_type) { case enum_datapoint: { datapoint* p=malloc(sizeof(datapoint)); p->temperature=ReadNByteValue(stream,1); p->elevation=ReadNByteValue(stream,2); p->gradient=ReadNByteValue(stream,2); return p; } case enum_config: { config* p=malloc(sizeof(config)); p->frequency=ReadNByteValue(stream,1); p->deviceId=ReadNByteValue(stream,3); return p; } case enum_accelerometer: { accelerometer* p=malloc(sizeof(accelerometer)); p-time>=ReadNByteValue(stream,2); p->x=ReadNByteValue(stream,2); p->y=ReadNByteValue(stream,2); p->z=ReadNByteValue(stream,2); return p; } default: Panic(\"unrecognized packet type\"); }

基于数据包结构自动生成代码

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