面试题：Kotlin编译器插件开发中的AST操作

Question

假设你正在开发一个Kotlin编译器插件，需要对Kotlin代码的抽象语法树（AST）进行操作，以识别所有自定义的函数并为其添加特定的注解。请描述实现这一功能的主要步骤，包括如何遍历AST、如何添加注解等，并给出关键代码示例。

Answer 1

1. 主要步骤：
   • 获取AST：在Kotlin编译器插件中，通过编译器提供的API获取Kotlin代码对应的AST。这通常涉及到在插件的入口点，利用org.jetbrains.kotlin.compiler.plugin.CompilerPluginRegistrar等相关接口和类，在编译的适当阶段获取AST节点。
   • 遍历AST：使用深度优先遍历算法来遍历AST。Kotlin的AST节点都继承自KtNode类，我们可以通过递归的方式对每个节点进行检查。
   • 识别自定义函数：检查每个节点是否为函数定义节点。在Kotlin AST中，函数定义节点通常是KtFunction类型。我们可以通过检查节点类型来确定是否为函数定义。
   • 添加注解：一旦识别出自定义函数，就可以为其添加特定的注解。这可以通过创建注解实例，并将其添加到函数节点的注解列表中实现。
2. 关键代码示例：

import org.jetbrains.kotlin.psi.KtFunction
import org.jetbrains.kotlin.psi.KtVisitorVoid

class FunctionAnnotationVisitor : KtVisitorVoid() {
    override fun visitFunction(function: KtFunction) {
        // 识别自定义函数，这里简单认为非系统函数就是自定义函数
        val annotation = buildAnnotation()
        function.addAnnotation(annotation)
        super.visitFunction(function)
    }

    private fun buildAnnotation(): KtAnnotation {
        // 构建特定的注解
        // 这里假设我们有一个名为MyAnnotation的注解
        val factory = KtPsiFactory(function.project)
        return factory.createAnnotation("MyAnnotation")
    }
}

// 在插件的适当位置，例如在CompilerPluginRegistrar的实现中调用
fun processFile(file: KtFile) {
    val visitor = FunctionAnnotationVisitor()
    file.accept(visitor)
}

上述代码中，FunctionAnnotationVisitor类继承自KtVisitorVoid，通过重写visitFunction方法来识别并为函数添加注解。processFile函数用于启动对KtFile的遍历，将FunctionAnnotationVisitor应用到文件的AST上。