Roslyn 语法树中的各种语法节点及每个节点的含义
使用 Roslyn 进行源码分析时,我们会对很多不同种类的语法节点进行分析。如果能够一次性了解到各种不同种类的语法节点,并明白其含义和结构,那么在源码分析的过程中将会更加得心应手。
本文将介绍 Roslyn 中各种不同的语法节点、每个节点的含义,以及这些节点之间的关系和语法树结构。
基本概念
using System;namespace Walterlv.Demo
{class Program{static void Main(string[] args){Console.WriteLine("Hello Walterlv!");}}
}
以上是一个非常简单但完整的 .cs 文件。
在 Roslyn 的解析中,这就是一个“编译单元”(Compilation Unit)。编译单元是 Roslyn 语法树的根节点。紧接着的 using System
是 using 指令(Using Directives);随后是命名空间声明(Namespace Declaration),包含子节点类型声明(Class Declaration);类型声明包含子节点方法声明(Method Declaration)。
接下来,我们会介绍 Roslyn 语法树中各种不同种类的节点,以及其含义。
语法节点
语法树
CompilationUnit,是语法树的根节点。
关键字
UsingKeyword、NamespaceKeyword、PublicKeyword、InternalKeyword、PrivateKeyword、ProtectedKeyword、StaticKeyword、ClassKeyword、InterfaceKeyword、StructKeyword。
分别是 C# 的各种关键字:using
, namespace
, public
, internal
, private
, protected
, static
, class
, interface
, struct
。
InKeyword、OutKeyword、RefKeyword、ReturnKeyword、ConstKeyword、DefaultKeyword。
分别是 C# 的另一波关键字 in
、out
、ref
、return
、const
、default
。
ByteKeyword、CharKeyword、IntKeyword、LongKeyword、BoolKeyword、FloatKeyword、DoubleKeyword、DecimalKeyword。
分别是 C# 中的基元类型关键字byte
、char
、int
、long
、bool
、float
、double
、decimal
。需要注意的是,var
和 dynamic
并不是基元类型关键字,在语法节点中,它是 IdentifierName。
AsyncKeyword、AwaitKeyword。
分别是 async
、await
关键字。
TrueKeyword、FalseKeyword。
分别是 true
和 false
关键字。
LockKeyword、CheckedKeyword、UncheckedKeyword、UnsafeKeyword、FixedKeyword。
分别是 lock
、checked
、unchecked
、unsafe
、fixed
关键字。
符号
DotToken、SemicolonToken、OpenBraceToken、CloseBraceToken、LessThanToken、GreaterThanToken、OpenParenToken、CloseParenToken。
分别是 C# 中的各种符号:.
, ;
, {
, }
, <
, >
, (
, )
。
空白
EndOfLineTrivia 表示换行,WhitespaceTrivia 表示空格,EndOfFileToken 表示文件的末尾。
通常,这两个语法节点会在另一个节点的里面,作为另一个节点的最后一部分。比如 using Walterlv.Demo;
是一个 UsingDirective,它的最后一个节点 Semicolon 中就会包含换行符 EndOfLineTrivia。
指令
UsingDirective 是 using
指令。一个 using
指令包含一个 UsingKeyword,一个 QualifiedName 和一个 Semicolon(;
)。
声明
NamespaceDeclaration、ClassDeclaration、MethodDeclaration、PropertyDeclaration、FieldDeclaration、VariableDeclaration。
分别是命名空间、类型、方法、属性、。
其中,属性声明包含一个 AccessorList,即属性访问器列表,访问期列表可以包含 GetAccessorDeclaration(属性 get)、SetAccessorDeclaration(属性 set)的声明。
这些声明通常是嵌套存在的。例如一个常规的文件的第 0、1 级语法节点通常是这样的:
- CompilationUnit
- UsingDirective
- UsingDirective
- NamespaceDeclaration
- EndOfFileToken
类型声明是命名空间声明的子节点,类型成员的声明是类型声明的子节点。
名称和标识符
- QualifiedName
- 限定名称,可以理解为完整的名称。
- 例如命名空间 Walterlv.DemoTool 的限定名称就是这个全称 Walterlv.DemoTool;类型 Walterlv.DemoTool.Foo 的限定名称也是这个全程 Walterlv.DemoTool.Foo。
- IdentifierName
- 标识名称,当前上下文下的唯一名称。
- 例如 Walterlv 和 DemoTool 都是 Walterlv.DemoTool 这个命名空间的标识符。
- IdentifierToken
- 标识符,具体决定 IdentifierName 的一个字符串。
- 这其实与 IdentifierName 是一样的意思,但是在语法树上的不同节点。
- GenericName
- 泛型名称,即 Foo 这种。
特性
AttributeList、Attribute。
一个允许添加特性的地方,如果添加了特性,那么可以得到 AttributeList 节点,内部包含了多个 Attribute 子节点。
形参和实参
形参是 parameter,实参是 argument。前者是定义的参数,后者是实际传入的参数。
语法节点中有两种不同的形参和实参,一个是泛型,一个是普通参数。
- ParameterList
- 形参列表,出现在方法声明中,即
void Foo(string a, bool b)
中的(string a, bool b)
部分。
- 形参列表,出现在方法声明中,即
- Parameter
- 形参,即以上例子中的
string a
和bool b
部分。
- 形参,即以上例子中的
- ArgumentList
- 实参列表,出现在方法调用中,即
this.Foo(a, b)
中的(a, b)
部分。
- 实参列表,出现在方法调用中,即
- Argument
- 实参,即以上例子中的
a
和b
部分。
- 实参,即以上例子中的
- TypeParameterList
- 泛型形参列表,出现在类型声明或者方法声明中,即
void Foo<T1, T2>(string a)
中的<T1, T2>
部分。
- 泛型形参列表,出现在类型声明或者方法声明中,即
- TypeParameter
- 泛型形参,即以上例子中的
T1
和T2
部分。
- 泛型形参,即以上例子中的
- TypeArgumentList
- 泛型实参列表,出现在使用泛型参数的地方,例如
this.Foo<T1, T2>()
中的<T1, T2>
部分。
- 泛型实参列表,出现在使用泛型参数的地方,例如
- TypeArgument
- 泛型实参,即以上例子中的
T1
和T2
部分。
- 泛型实参,即以上例子中的
语句块
- Block
- 即用
{
和}
包裹的语句代码。 - 当然并不是所有
{
和}
包裹的都是语句(例如类型声明就不是),里面真正有代码时才是语句。
- 即用
- EqualsValueClause
- 等号子句,例如
= null
。我们经常称之为“赋值”语句。
- 等号子句,例如
语句
一个语句是指包含分号在内的实际执行的句子。
- LocalDeclarationStatement
- 本地变量声明语句,即
var a = 0;
这样的句子;其中,去掉分号的部分即前面我们提到的变量声明 VariableDeclaration。 - 一个本地变量声明的语句也可以不包含赋值。
- 本地变量声明语句,即
- ExpressionStatement
- 表达式语句,即
this.Foo();
这样的一次方法调用。如果去掉分号,剩下的部分是表达式(Expression)。
- 表达式语句,即
- IfStatement
- if 语句,即一个完整的
if
-else if
-else
。
- if 语句,即一个完整的
- ForStatement
- for 语句。
- ForEachStatement
- for 语句。
- WhileStatement
- while 语句,即一个完整的
while
。
- while 语句,即一个完整的
- DoStatement
- do-while 语句。
- DefaultStatement
default();
语句。
- ReturnStatement
- return 语句。
- CheckedStatement
- checked 语句。
- UncheckedStatement
- checked 语句。
- UnsafeStatement
- unsafe 语句。
- FixedStatement
- unsafe 语句。
表达式
- EqualsExpression
- 相等判断表达式,即
a == b
。
- 相等判断表达式,即
- InvocationExpression
- 调用表达式,即
Class.Method(xxx)
或instance.Method(xxx)
这种完整的调用。
- 调用表达式,即
- SimpleMemberAccessExpression
- 这是 InvocationExpression 的子节点,是方法调用除去参数列表的部分,即
Class.Method
或instance.Method
。 - 如果是获取属性(没有参数列表),那么也是这个节点。
- 这是 InvocationExpression 的子节点,是方法调用除去参数列表的部分,即
- AwaitExpression
- await 表达式,即
await this.Foo()
这样的调用。
- await 表达式,即
- DefaultExpression
default()
表达式。
- TrueLiteralExpression
true
表达式。
- FalseLiteralExpression
false
表达式。
- ParenthesizedLambdaExpression
- 带括号的 lambda 表达式,例如:
() => xxx
、(a) => xxx
、(a, b) => xxx
、(int a, string b) => xxx
() => { }
、(a) => { }
、(a, b) => { }
、(int a, string b) => { }
- SimpleLambdaExpression
- 不带括号的 lambda 表达式,例如:
a => xxx
、a => { }
基元类型
PredefinedType 是所有基元类型的节点。它的子节点可能是 BoolKeyword、StringKeyword 或其它基元类型的关键字。
C# 内建类型
NullableType、TupleType、ArrayType。
这三个分别是 C# 中语法级别支持的类型,分别是可空类型、元组类型和数组类型。
- NullableType
- 即
bool?
这种用于创建Nullable<bool>
的语法。
- 即
- TupleType
- 即
(bool, string)
这种用于创建ValueTuple<bool, string>
的语法。
- 即
- ArrayType
- 即
[]
这种用于创建数组类型的语法。
- 即
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