在C# (KiCAD PCB文件)中解析S-表达式

Question

我正在编写一个.NET API (C#)来管理KiCAD PCB文件。根据docs (这里)，它们的格式是一种S-表达式.我尝试重用一些S表达式解析器，但由于几个原因它们不能满足我的需要，所以我决定编写一个，但我发现自己陷入了困境。作为第一次尝试，我写下了一个简单的函数，该函数递归地下降到文件结构中，并创建一个与结构匹配的System.Windows.Forms.TreeNode层次结构(我使用TreeNode，因为我使用TreeView组件来描述所解析的结构)：

    private TreeNode Parser(StreamReader srStream, TreeNode tnCurrentNode)
    {
        bool _string = false;

        do
        {
            TreeNode _tnNode = null;
            char _c;

            _c = (char)srStream.Read();

            if (_string)
            {
                tnCurrentNode.Text += _c;
                if (_c == '"')
                    _string = false;
            }
            else
                switch (_c)
                {
                    case '(':
                        _tnNode = new TreeNode();
                        tnCurrentNode.Nodes.Add(Parser(srStream, _tnNode));
                        break;

                    case ')':
                        return tnCurrentNode;
                    case '\n':
                    case '\r':
                        break;

                    case '"':
                        tnCurrentNode.Text += _c;
                        _string = true;
                        break;

                    default:
                        tnCurrentNode.Text += _c;
                        break;
                }
        } while (!srStream.EndOfStream);

        return tnCurrentNode;
    }

在那之后，我写下了一个序列化程序来写回文件。一切都很好，但是有一种情况由我的解析器处理不当，而且我一直无法找到适当的解决方案：

(fp_text value V23105 (at -2 0 180) (layer F.SilkS) hide
  (effects (font (size 1 1) (thickness 0.25)))
)

隐藏令牌位置未被正确管理(不能在原始位置中序列化)。原因很简单:虽然解析器正确地处理子节点，因为它们以开头括号开始，但它只是忽略位于相同级别(即由空格分隔的值)的值，例如隐藏选项。我该如何处理这种情况呢？我尝试了几种方法，但我只是进入了一些堆栈溢出异常(我刚刚失去了递归的控制)。

同时，我定义了一个自定义类来处理节点(用于代替TreeNode)：

public class KiCADNode
{
    public string Value { get; set; }
    public NodeType Type { get; set; }

    private readonly List<KiCADNode> _Nodes = new List<KiCADNode>();
    public ICollection<KiCADNode> Nodes { get { return _Nodes; } }

    public static implicit operator TreeNode(KiCADNode node)
    {
        if (node == null)
            return null;

        TreeNode _treenode = new TreeNode();

        _treenode.Text = node.ToString();

        foreach (KiCADNode _node in node._Nodes)
            _treenode.Nodes.Add((TreeNode)_node);

        return _treenode;
    }

    public override string ToString()
    {
        StringBuilder _sb = new StringBuilder();

        if (Type == NodeType.List)
            _sb.Append('(');

        _sb.Append(Value);

        if (Type == NodeType.Atom)
            _sb.Append(' ');

        if (Type == NodeType.List)
            _sb.Append(')');

        return _sb.ToString();
    }
    public KiCADNode()
    {
        Type = NodeType.Atom;
    }

    public KiCADNode(NodeType type)
    {
        Type = type;
    }

    public KiCADNode(string value) : this()
    {
        Value = value;
    }

    public KiCADNode(string value, NodeType type) : this(value)
    {
        Type = type;
    }

    private static KiCADNode Parse(StreamReader input)
    {
        KiCADNode _node = new KiCADNode("PCB");
        return Parser(input, _node);
    }

    private static KiCADNode Parser(StreamReader input, KiCADNode current_node)
    {
        bool _string = false;

        while (!input.EndOfStream)
        {
            KiCADNode _new_node = null;
            char _c;

            _c = (char)input.Read();

            if (_string)
            {
                current_node.Value += _c;
                if (_c == '"')
                    _string = false;
            }
            else
                switch (_c)
                {
                    case '(':
                        _new_node = new KiCADNode(NodeType.List);
                        current_node.Nodes.Add(Parser(input, _new_node));
                        break;

                    case ')':
                        return current_node;
                    case '\n':
                    case '\r':
                        break;

                    case '"':
                        current_node.Value += _c;
                        _string = true;
                        break;

                    default:
                        current_node.Value += _c;
                        break;
                }
        } 

        return current_node;
    }

    public static KiCADNode Parse(string filename)
    {
        if (!File.Exists(filename))
            return null;

        using (StreamReader _input = new StreamReader(filename))
        {
            return Parse(_input);
        }
    }
}

Answer 1

这是一个常见的分析习语。在EBNF中

节点:：atom = "(“list ")” 列表::=节点\列表节点

它在C#中可以实现为抽象基类，以及节点、原子和列表的类。我在这里做了类似的事情，工具/表达式