有用于模式匹配和-rewriting源代码的软件吗？

Question

我有一些旧的软件(用的语言不是死的，但对我来说是死的；-)，它为源代码实现了一个基本的模式匹配和-rewriting系统。我正在考虑复活这段代码，把它翻译成一种现代语言，并将这个项目作为一个重构的强大工具进行开源。在我更进一步之前，我想知道这样的事情是否已经存在(我的google-fu今晚正在对此吹毛求疵)。

下面是它的工作原理：

• 模式匹配部分使用绑定变量的模板匹配跨越多行代码的源代码模式，
• 模式重写部分使用模板重写匹配的代码，从匹配的模板插入绑定变量的内容。
• 匹配和重写模板通过简单(无条件)重写规则关联(1:1)。

该软件操作于输入应用程序的抽象语法树( AST )，并输出修改后的AST，然后将其重新生成新的源代码。

例如，假设我们找到了一堆真正应该是for -循环的while-循环。以下模板将与while循环模式匹配：

Template oldLoopPtrn
    int @cnt@ = 0;
    while (@cnt@ < @max@)
    {
        … @body@
        ++@cnt@;
    }
End_Template

下面的模板将指定输出重写模式：

Template newLoopPtrn
    for(int @cnt@ = 0; @cnt@ < @max@; @cnt@++)
    {
        @body@
    }
End_Template

一条简单的规则把他们联系起来

Rule oldLoopPtrn --> newLoopPtrn

所以像这样的代码

int i=0;
while(i<arrlen)
{
    printf("element %d: %f\n",i,arr[i]);
    ++i;
}

自动重写为如下所示

for(int i = 0; i < arrlen; i++)
{
    printf("element %d: %f\n",i,arr[i]);
}

我所见过的最接近的东西是一些代码重构工具，但它们似乎是针对对选定片段的交互式重写，而不是大规模的自动更改。

我相信这种工具可以为重构充电，并且可以在多种语言(甚至HTML/CSS)上工作。我还相信，转换和完善代码库将是一个巨大的项目，我根本无法在任何合理的时间内单独完成。

所以，像这样的东西已经存在了吗？如果没有，有什么明显的特性(除了重写规则条件)需要考虑？

编辑:我非常喜欢这个系统的一个特性，即模板模式非常明显，易于阅读，因为它们是用与目标源代码相同的语言编写的，而不是以某种深奥的变异regex/BNF格式编写的。

Answer 1

我正在考虑复活这段代码，把它翻译成一种现代语言，并将这个项目作为一个重构的强大工具进行开源。

我认为拥有这样一个免费的工具将是非常棒的。

但有一种商业产品可供使用：DMS软件重组工具包。

DMS软件重组工具包是一套用于自动化定制源代码程序分析、修改或翻译或生成软件系统的工具，包含任意语言的混合(“域”)。DMS的“软件”一词非常广泛，涵盖任何正式的符号，包括编程语言、标记语言、硬件描述语言、设计符号、数据描述等。该工具包是实现设计维护系统™的第一步，这是一个面向21世纪软件工程环境的雄心勃勃的愿景，支持在语义和捕获设计的驱动下逐步构建和维护大型应用系统。

另外，对于C源代码，有一个科奇内尔工具：

Coccinelle是一个程序匹配和转换引擎，它提供了语言SmPL (Semantic )，用于在C代码中指定所需的匹配和转换。Coccinelle最初的目标是在Linux中执行附带进化。这种演化包括客户端代码中响应库API中的演化所需的更改，并可能包括修改，例如重命名函数、添加值与上下文相关的函数参数以及重新组织数据结构。除了附带进化之外，Coccinelle还成功地(被我们和其他人)用于查找和修复系统代码中的bug。

Answer 2

血栓素是基于规则的，而不是基于模式的，因此它有更多的功能，但可能是一个更陡峭的学习曲线。

Answer 3

在TXL中，如下所示：

include "c.grm"

rule main
    replace [declaration_or_statement*]
        int cnt [id] = 0;
        while (cnt < max [shift_expression] )
        {
                body [declaration_or_statement*]
        }
    deconstruct * body
        ++cnt;
    by
        for (int cnt = 0; cnt < max; cnt++)
        {
                body
        }
end rule

对于这一投入：

int main () {
  int i=0;
  while(i < arrlen) {
    printf("element %d: %f\n",i,arr[i]);
    ++i;
  }
}

它产生这样的结果：

int main () {
    for (int i = 0; i < arrlen; i++) {
        printf ("element %d: %f\n", i, arr [i]);
        ++i;
    }
}

对于上面的Coccinelle示例中显示的拆分情况，您可以为规则添加一个类似的保护。