Das Initialisieren von Klassen in Xbase..

Folgendes Problem:
Gegeben sei eine auf Xbase basierte Grammatik in Xtext, in der structs definiert werden. Diese werden definiert wie in plain old C:

struct Student {
  String firstName;
  String secondName;
  int age;
};

Selbstverständlich verwenden wir hier die Java Datentypen und keine char*-Arrays für Strings wie in C ;-). Die structs - in meiner Grammatik Composition genannt - sehen wie folgt aus

Composition :
	{Composition} "type" name=ID ":" "structure" "{" (attributes+=Attribute)* "}" 
;

Attribute:
	{Attribute}
	"attribute" name=ID ":" type=JvmTypeReference ";"
;

Ich möchte in meiner generierten DSL also beispielsweise folgendes schreiben können:

type Student : structure {
  attribute firstName : String;
  attribute secondName : String;
  attribute age : int;
}

Durch das Implementieren des Xbase-Inferrer, der den Java-Code daraus generiert, soll folgendes Vorgehen realisiert werden:

• Jede Composition wird in eine Java Klasse abgebildet. Diese wird separat erzeugt, also keine innere Klasse.
• Die Felder in den Klassen sind public. Es wird nicht über Getter-/Setter-Operationen gearbeitet.
• Die Compositions sollen automatisch als leeres Objekt instantiiert werden. Dadurch wird die Objektorientierte Implementierung vom Endnutzer abstrahiert.
  

Die Variablendeklaration geschieht hierbei über eine Überschriebene Variante der XVariableDeclaration. Hierbei wurde nur die Syntax angepasst. Wenn diese nun in einer Methode aufgerufen wurde, sieht der generierte Java Code folgendermaßen aus:

  Student student = null; // anstatt von Student student = new Student();

In jeder Operation wird das struct per default als null initialisiert. Das ist das Standardverfahren von Xbase und gilt für alle Variablentypen. So wird bspw. der String analog initialisiert. Ich implementiere eine Sprache, die prozedural und für Programmieranfänger geeignet sein soll. Durch das genannte Verfahren entstehen viele unerklärliche Nullpointerexceptions. Diese sind vor allem zu Beginn des Erlernens eher verwirrend als Hilfreich. Dementsprechend ist die automatische Instantiierung unumgänglich. Hierfür gibt es zwei Möglichkeiten:

• Man ändert die Codegenerierung direkt im Inferrer. Hierbei entsteht das Problem, dass man sämtliche Methodenbodyerzeugungen umschreiben muss. Damit ist der Vorteil, der durch die Nutzung des Inferrers entsteht, hinfort.
• Eine Erweiterung des XbaseCompiler. Dies ist der zu bevorzugende Schritt
  

Der Inferrer zum erzeugen einer Operation sieht also (weiterhin) so aus:

for (method : element.methods) { 
  documentation = method.documentation
  var type = method.type 
  if(method.type === null){
    type = typeRef(Void.TYPE)
  }
  members += method.toMethod(method.name, type) [
  for (param : method.params) {
    parameters += method.toParameter(param.name, param.parameterType)
  }
  static = true
  body = method.body
  ]			
}

Im Hauptprojekt der Sprache muss nun ein CustomCompiler implementiert werden, der vom XbaseCompiler erbt und die _toJavaStatement(..) Methode überschreiben. Dies sieht dann folgendermaßen aus:

override _toJavaStatement(XVariableDeclaration vr, ITreeAppendable a, boolean isReferenced) {
  a.newLine()	
  var type = appendVariableTypeAndName(vr, a);
  if (type.simpleName.equals('int') || type.simpleName.equals("double") || type.simpleName.equals("float") ||
    type.simpleName.equals("boolean") /* ... */) {  
    a.append(";")
  } else {
    a.append("= new " + type + "();")
  }
}

Hierbei wird dem ITreeAppendable zunächst eine Leerzeile hinzugefügt und anschließend der Typ der Variabledeklaration berechnet. Abhängig vom (simpleType)Name des Typens wird dann ein weiterer Anhang an den ITreeAppendable hinzugefügt. Entspricht dies einem der Standard Java Typen, wird der Wert nicht initialisiert, enthält also den Standardwert. Entspricht es keinem der Standardnamen, wird ein = new (); hinzugefügt, also ein leeres Objekt erzeugt. Dadruch werden Nullpointerexceptions durch nicht initialisierte Strings oder Structs vermieden. Das mag nicht die schönste Lösung sein, aber sie funktioniert :-).
Der Compiler muss dann selbstverständlich noch im RuntimeModule gebunden werden.