提升::精神表达解析器

时间:2011-12-11 15:06:25

标签: c++ boost-spirit boost-phoenix

我的boost :: spirit解析器还有另外一个问题。

template<typename Iterator>
struct expression: qi::grammar<Iterator, ast::expression(), ascii::space_type> {
    expression() :
        expression::base_type(expr) {
        number %= lexeme[double_];
        varname %= lexeme[alpha >> *(alnum | '_')];

        binop = (expr >> '+' >> expr)[_val = construct<ast::binary_op<ast::add>>(_1,_2)]
              | (expr >> '-' >> expr)[_val = construct<ast::binary_op<ast::sub>>(_1,_2)]
              | (expr >> '*' >> expr)[_val = construct<ast::binary_op<ast::mul>>(_1,_2)]
              | (expr >> '/' >> expr)[_val = construct<ast::binary_op<ast::div>>(_1,_2)] ;

        expr %= number | varname | binop;
    }

    qi::rule<Iterator, ast::expression(), ascii::space_type> expr;
    qi::rule<Iterator, ast::expression(), ascii::space_type> binop;
    qi::rule<Iterator, std::string(), ascii::space_type> varname;
    qi::rule<Iterator, double(), ascii::space_type> number;
};

这是我的解析器。它解析了"3.1415""var"就好了,但是当我尝试解析"1+2"时,它会告诉我parse failed。然后我尝试将binop规则更改为

    binop = expr >>
           (('+' >> expr)[_val = construct<ast::binary_op<ast::add>>(_1, _2)]
          | ('-' >> expr)[_val = construct<ast::binary_op<ast::sub>>(_1, _2)]
          | ('*' >> expr)[_val = construct<ast::binary_op<ast::mul>>(_1, _2)]
          | ('/' >> expr)[_val = construct<ast::binary_op<ast::div>>(_1, _2)]);

但是现在它当然无法构建AST,因为_1_2设置不同。我只看到_r1之类的内容,但作为一种提升 - 新手,我无法理解boost::phoenixboost::spirit之间的互动方式。

如何解决这个问题?

1 个答案:

答案 0 :(得分:20)

我并不完全清楚你想要实现的目标。最重要的是,你不担心操作员的关联性吗?我只是基于使用右递归来显示简单的答案 - 这会导致左关联运算符被解析。

可见问题的直接答案是兼顾fusion::vector2<char, ast::expression> - 这并不是什么乐趣,尤其是 Phoenix lambda 语义动作。 (我将在下面展示,看起来像什么)。

与此同时,我认为你应该阅读圣经文档

    精神文档中的
  • here(消除左递归);虽然语法不再适用,但Spirit仍会生成LL递归下降解析器,因此左递归背后的概念仍然适用。下面的代码显示了这适用于Spirit Qi
  • here:Qi示例包含三个calculator示例,这些示例应该为您提供运算符关联性重要性的提示,以及如何表达捕获二元运算符关联性的语法。显然,它还显示了如何支持括号表达式来覆盖默认评估顺序。

代码:

我有三个版本的代码可以工作,解析输入如:

std::string input("1/2+3-4*5");

分组为ast::expression(使用BOOST_SPIRIT_DEBUG):

<expr>
  ....
  <success></success>
  <attributes>[[1, [2, [3, [4, 5]]]]]</attributes>
</expr>
  

代码的链接在这里:

     

第1步:Reduce semantic actions

首先,我要删除每个运算符的替代解析表达式;这会导致过度回溯 1 。此外,正如您所发现的,它使语法难以维护。因此,这是一个更简单的变体,它使用一个函数进行语义操作:

<子> 1 检查使用BOOST_SPIRIT_DEBUG!

static ast::expression make_binop(char discriminant, 
     const ast::expression& left, const ast::expression& right)
{
    switch(discriminant)
    {
        case '+': return ast::binary_op<ast::add>(left, right);
        case '-': return ast::binary_op<ast::sub>(left, right);
        case '/': return ast::binary_op<ast::div>(left, right);
        case '*': return ast::binary_op<ast::mul>(left, right);
    }
    throw std::runtime_error("unreachable in make_binop");
}

// rules:
number %= lexeme[double_];
varname %= lexeme[alpha >> *(alnum | '_')];

simple = varname | number;
binop = (simple >> char_("-+*/") >> expr) 
    [ _val = phx::bind(make_binop, qi::_2, qi::_1, qi::_3) ]; 

expr = binop | simple;

第2步:Remove redundant rules, use _val

如您所见,这有可能降低复杂性。现在只需要一小步就可以移除binop中间体(这已经变得非常多余):

number %= lexeme[double_];
varname %= lexeme[alpha >> *(alnum | '_')];

simple = varname | number;
expr = simple [ _val = _1 ] 
    > *(char_("-+*/") > expr) 
            [ _val = phx::bind(make_binop, qi::_1, _val, qi::_2) ]
    > eoi;

如您所见,

  • expr规则中,_val延迟占位符用作累积binops的伪局部变量。在整个规则中,您必须使用qi::locals<ast::expression>来实现此类方法。 (这是关于_r1)的问题。
  • 现在有明确的期望点,使语法更健壮
  • expr规则不再需要是自动规则(expr =而非expr %=

第0步:Wrestle fusion types directly

最后,为了有趣和血腥,让我展示一下如何处理建议的代码,以及_1,_2等的转换绑定:

static ast::expression make_binop(
        const ast::expression& left, 
        const boost::fusion::vector2<char, ast::expression>& op_right)
{
    switch(boost::fusion::get<0>(op_right))
    {
        case '+': return ast::binary_op<ast::add>(left, boost::fusion::get<1>(op_right));
        case '-': return ast::binary_op<ast::sub>(left, boost::fusion::get<1>(op_right));
        case '/': return ast::binary_op<ast::div>(left, boost::fusion::get<1>(op_right));
        case '*': return ast::binary_op<ast::mul>(left, boost::fusion::get<1>(op_right));
    }
    throw std::runtime_error("unreachable in make_op");
}

// rules:
expression::base_type(expr) {
number %= lexeme[double_];
varname %= lexeme[alpha >> *(alnum | '_')];

simple = varname | number;
binop %= (simple >> (char_("-+*/") > expr)) 
    [ _val = phx::bind(make_binop, qi::_1, qi::_2) ]; // note _2!!!

expr %= binop | simple;

正如您所看到的那样,编写make_binop函数的方式并不那么有趣!