为何在ANTLR算术语法中使用字符类会触发左递归错误？

用户定义了如下基础算术语法，用于处理加减乘除表达式：

grammar Calc;

expression
    : '(' expression ')'                // parenExpression has highest precedence
    | expression ('*' | '/') expression // then multDivExpression
    | expression ('+' | '-') expression // then addSubExpression
    | OPERAND
    ;

// 12 or .12 or 2. or 2.38
OPERAND
    : [0-9]+ ('.' [0-9]*)?
    | '.' [0-9]+
    ;

原语法可以正确处理1+2*3这类带优先级的表达式，但将其中的('*' | '/')替换成字符类[*/]后，ANTLR触发左递归错误；而如果把[*/]提取为独立的词法规则（比如定义MULDIV : [*/];），再在语法规则中使用expression MULDIV expression，则错误消失，语法可正常工作。

核心原因在于ANTLR4处理左递归语法规则的机制限制：

• ANTLR4支持直接左递归，但要求左递归的每个备选分支必须以**明确可识别的词法符号（Token）**作为前导，这样递归下降分析器才能通过前瞻符号（lookahead）判断进入哪个分支。
• 当使用('*' | '/')时，这是两个明确的词法符号，ANTLR能识别它们属于同一优先级的分支，从而将左递归结构正确处理为左结合的表达式（符合算术运算的左结合规则）。
• 但直接在语法规则中使用字符类[*/]时，ANTLR会将其视为一个内嵌的临时词法定义，而非两个独立的Token。此时，分析器无法正确识别这个分支的前瞻符号，无法确定何时进入该左递归分支，导致ANTLR判定规则存在无法处理的左递归，触发错误。
• 提取为独立词法规则（如MULDIV : [*/];）后，MULDIV成为一个明确的Token，分析器可以通过前瞻这个Token来确定进入左递归分支，从而正常生成能处理左递归的分析器。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者samuelbrody1249