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次のようなコードがあるとしましょう (参照用の行番号):

1:
2:function FuncName_1 {
3:    var Var_1 = 3;
4:    var  Var_2 = 4;
5:    ...

そのようなテキストを解析し、すべての識別子 (関数名と変数名) 情報をツリー (utree?) に入れる文法を書きたいと思います。各ノードは保持する必要があります: line_num、column_num、およびシンボル値。例:

root: FuncName_1 (line:2,col:10)
  children[0]: Var_1 (line:3, col:8)
  children[1]: Var_1 (line:4, col:9)

そのツリーをトラバースする予定であり、各ノードについて「コンテキスト」を知る必要があるため、ツリーに入れたいと思います:(現在のノードのすべての親ノード)。

たとえば、Var_1 でノードを処理している間、これが関数 FuncName_1 のローカル変数の名前であることを知る必要があります (現在ノードとして処理されていますが、1 レベル前です)。

私はいくつかのことを理解することはできません

  1. これは、セマンティック アクションと utree を使用してスピリットで実行できますか? または、 variant<> ツリーを使用する必要がありますか?
  2. これらの 3 つの情報 (column、line、symbol_name) をノードに同時に渡すにはどうすればよいですか? 文法のイテレータ型として pos_iterator を使用する必要があることはわかっていますが、セマティック アクションでこれらの情報にアクセスするにはどうすればよいですか?

私は Boost の初心者なので、Spirit のドキュメントを何度も読み、問題をググってみましたが、どうにかしてすべてのピースをまとめて解決策を見つけることができません。以前は私のようなユースケースを持っている人は誰もいなかったようです (または、私はそれを見つけることができませんでした)興味があります。私が取っていたコードのみを解析するコードを以下に示しますが、それを進める方法がわかりません。

  #include <boost/spirit/include/qi.hpp>
  #include <boost/spirit/include/support_line_pos_iterator.hpp>

  namespace qi = boost::spirit::qi;
  typedef boost::spirit::line_pos_iterator<std::string::const_iterator> pos_iterator_t;

  template<typename Iterator=pos_iterator_t, typename Skipper=qi::space_type>
  struct ParseGrammar: public qi::grammar<Iterator, Skipper>
  {
        ParseGrammar():ParseGrammar::base_type(SourceCode)
        {
           using namespace qi;
           KeywordFunction = lit("function");
           KeywordVar    = lit("var");
           SemiColon     = lit(';');

           Identifier = lexeme [alpha >> *(alnum | '_')];
           VarAssignemnt = KeywordVar >> Identifier >> char_('=') >> int_ >> SemiColon;
           SourceCode = KeywordFunction >> Identifier >> '{' >> *VarAssignemnt >> '}';
        }

        qi::rule<Iterator, Skipper> SourceCode;
        qi::rule<Iterator > KeywordFunction;
        qi::rule<Iterator,  Skipper> VarAssignemnt;
        qi::rule<Iterator> KeywordVar;
        qi::rule<Iterator> SemiColon;
        qi::rule<Iterator > Identifier;
  };

  int main()
  {
     std::string const content = "function FuncName_1 {\n var Var_1 = 3;\n var  Var_2 = 4; }";

     pos_iterator_t first(content.begin()), iter = first, last(content.end());
     ParseGrammar<pos_iterator_t> resolver;    //  Our parser
     bool ok = phrase_parse(iter,
                            last,
                            resolver,
                            qi::space);

     std::cout << std::boolalpha;
     std::cout << "\nok : " << ok << std::endl;
     std::cout << "full   : " << (iter == last) << std::endl;
     if(ok && iter == last)
     {
        std::cout << "OK: Parsing fully succeeded\n\n";
     }
     else
     {
        int line   = get_line(iter);
        int column = get_column(first, iter);
        std::cout << "-------------------------\n";
        std::cout << "ERROR: Parsing failed or not complete\n";
        std::cout << "stopped at: " << line  << ":" << column << "\n";
        std::cout << "remaining: '" << std::string(iter, last) << "'\n";
        std::cout << "-------------------------\n";
     }
     return 0;
  }
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これは楽しい演習でし た。AST ノードに注釈を付ける[1]の動作デモを最終的にまとめました。on_success

次のような AST が必要だとします。

namespace ast
{
struct LocationInfo {
    unsigned line, column, length;
};

struct Identifier     : LocationInfo {
    std::string name;
};

struct VarAssignment  : LocationInfo {
    Identifier id;
    int value;
};

struct SourceCode     : LocationInfo {
    Identifier function;
    std::vector<VarAssignment> assignments;
};
}

ノードにとって「位置情報」はおそらくやり過ぎだと思いますが、とにかく、セマンティック アクションや多くの特別に細工されたコンストラクターSourceCodeを必要とせずに、これらのノードに属性を簡単に割り当てることができるようにします。

#include <boost/fusion/adapted/struct.hpp>
BOOST_FUSION_ADAPT_STRUCT(ast::Identifier,    (std::string, name))
BOOST_FUSION_ADAPT_STRUCT(ast::VarAssignment, (ast::Identifier, id)(int, value))
BOOST_FUSION_ADAPT_STRUCT(ast::SourceCode,    (ast::Identifier, function)(std::vector<ast::VarAssignment>, assignments))

そこには。これで、これらの属性を公開するルールを宣言できます。

qi::rule<Iterator, ast::SourceCode(),    Skipper> SourceCode;
qi::rule<Iterator, ast::VarAssignment(), Skipper> VarAssignment;
qi::rule<Iterator, ast::Identifier()>         Identifier;
// no skipper, no attributes:
qi::rule<Iterator> KeywordFunction, KeywordVar, SemiColon;

文法を (本質的に) 変更することはまったくありません。属性の伝播は「自動」です[2] :

KeywordFunction = lit("function");
KeywordVar      = lit("var");
SemiColon       = lit(';');

Identifier      = as_string [ alpha >> *(alnum | char_("_")) ];
VarAssignment   = KeywordVar >> Identifier >> '=' >> int_ >> SemiColon; 
SourceCode      = KeywordFunction >> Identifier >> '{' >> *VarAssignment >> '}';

魔法

ノードに接続されているソースの位置情報を取得するにはどうすればよいですか?

auto set_location_info = annotate(_val, _1, _3);
on_success(Identifier,    set_location_info);
on_success(VarAssignment, set_location_info);
on_success(SourceCode,    set_location_info);

現在、annotate次のように定義されている calleable の単なる遅延バージョンです。

template<typename It>
struct annotation_f {
    typedef void result_type;

    annotation_f(It first) : first(first) {}
    It const first;

    template<typename Val, typename First, typename Last>
    void operator()(Val& v, First f, Last l) const {
        do_annotate(v, f, l, first);
    }
  private:
    void static do_annotate(ast::LocationInfo& li, It f, It l, It first) {
        using std::distance;
        li.line   = get_line(f);
        li.column = get_column(first, f);
        li.length = distance(f, l);
    }
    static void do_annotate(...) { }
};

機能する方法によりget_column、ファンクターはステートフルです(開始イテレーターを記憶するため) [3]。ご覧のとおりdo_annotate、 から派生したものはすべて受け入れますLocationInfo

さて、プリンの証明:

std::string const content = "function FuncName_1 {\n var Var_1 = 3;\n var  Var_2 = 4; }";

pos_iterator_t first(content.begin()), iter = first, last(content.end());
ParseGrammar<pos_iterator_t> resolver(first);    //  Our parser

ast::SourceCode program;
bool ok = phrase_parse(iter,
        last,
        resolver,
        qi::space,
        program);

std::cout << std::boolalpha;
std::cout << "ok  : " << ok << std::endl;
std::cout << "full: " << (iter == last) << std::endl;
if(ok && iter == last)
{
    std::cout << "OK: Parsing fully succeeded\n\n";

    std::cout << "Function name: " << program.function.name << " (see L" << program.printLoc() << ")\n";
    for (auto const& va : program.assignments)
        std::cout << "variable " << va.id.name << " assigned value " << va.value << " at L" << va.printLoc() << "\n";
}
else
{
    int line   = get_line(iter);
    int column = get_column(first, iter);
    std::cout << "-------------------------\n";
    std::cout << "ERROR: Parsing failed or not complete\n";
    std::cout << "stopped at: " << line  << ":" << column << "\n";
    std::cout << "remaining: '" << std::string(iter, last) << "'\n";
    std::cout << "-------------------------\n";
}

これは以下を出力します:

ok  : true
full: true
OK: Parsing fully succeeded

Function name: FuncName_1 (see L1:1:56)
variable Var_1 assigned value 3 at L2:3:14
variable Var_2 assigned value 4 at L3:3:15

完全なデモ プログラム

Coliruでライブを見る

また表示:

  • エラー処理、例:

    Error: expecting "=" in line 3: 
    
    var  Var_2 - 4; }
               ^---- here
    ok  : false
    full: false
    -------------------------
    ERROR: Parsing failed or not complete
    stopped at: 1:1
    remaining: 'function FuncName_1 {
    var Var_1 = 3;
    var  Var_2 - 4; }'
    -------------------------
    
  • BOOST_SPIRIT_DEBUG マクロ

  • LocationInfo任意の AST ノードの一部を便利にストリーミングするちょっとハックな方法です。申し訳ありません :)
//#define BOOST_SPIRIT_DEBUG
#define BOOST_SPIRIT_USE_PHOENIX_V3
#include <boost/fusion/adapted/struct.hpp>
#include <boost/spirit/include/qi.hpp>
#include <boost/spirit/include/phoenix.hpp>
#include <boost/spirit/include/support_line_pos_iterator.hpp>
#include <iomanip>

namespace qi = boost::spirit::qi;
namespace phx= boost::phoenix;

typedef boost::spirit::line_pos_iterator<std::string::const_iterator> pos_iterator_t;

namespace ast
{
    namespace manip { struct LocationInfoPrinter; }

    struct LocationInfo {
        unsigned line, column, length;
        manip::LocationInfoPrinter printLoc() const;
    };

    struct Identifier     : LocationInfo {
        std::string name;
    };

    struct VarAssignment  : LocationInfo {
        Identifier id;
        int value;
    };

    struct SourceCode     : LocationInfo {
        Identifier function;
        std::vector<VarAssignment> assignments;
    };

    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    // Completely unnecessary tweak to get a "poor man's" io manipulator going
    // so we can do `std::cout << x.printLoc()` on types of `x` deriving from
    // LocationInfo
    namespace manip {
        struct LocationInfoPrinter {
            LocationInfoPrinter(LocationInfo const& ref) : ref(ref) {}
            LocationInfo const& ref;
            friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, LocationInfoPrinter const& lip) {
                return os << lip.ref.line << ':' << lip.ref.column << ':' << lip.ref.length;
            }
        };
    }

    manip::LocationInfoPrinter LocationInfo::printLoc() const { return { *this }; }
    // feel free to disregard this hack
    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
}

BOOST_FUSION_ADAPT_STRUCT(ast::Identifier,    (std::string, name))
BOOST_FUSION_ADAPT_STRUCT(ast::VarAssignment, (ast::Identifier, id)(int, value))
BOOST_FUSION_ADAPT_STRUCT(ast::SourceCode,    (ast::Identifier, function)(std::vector<ast::VarAssignment>, assignments))

struct error_handler_f {
    typedef qi::error_handler_result result_type;
    template<typename T1, typename T2, typename T3, typename T4>
        qi::error_handler_result operator()(T1 b, T2 e, T3 where, T4 const& what) const {
            std::cerr << "Error: expecting " << what << " in line " << get_line(where) << ": \n" 
                << std::string(b,e) << "\n"
                << std::setw(std::distance(b, where)) << '^' << "---- here\n";
            return qi::fail;
        }
};

template<typename It>
struct annotation_f {
    typedef void result_type;

    annotation_f(It first) : first(first) {}
    It const first;

    template<typename Val, typename First, typename Last>
    void operator()(Val& v, First f, Last l) const {
        do_annotate(v, f, l, first);
    }
  private:
    void static do_annotate(ast::LocationInfo& li, It f, It l, It first) {
        using std::distance;
        li.line   = get_line(f);
        li.column = get_column(first, f);
        li.length = distance(f, l);
    }
    static void do_annotate(...) {}
};

template<typename Iterator=pos_iterator_t, typename Skipper=qi::space_type>
struct ParseGrammar: public qi::grammar<Iterator, ast::SourceCode(), Skipper>
{
    ParseGrammar(Iterator first) : 
        ParseGrammar::base_type(SourceCode),
        annotate(first)
    {
        using namespace qi;
        KeywordFunction = lit("function");
        KeywordVar      = lit("var");
        SemiColon       = lit(';');

        Identifier      = as_string [ alpha >> *(alnum | char_("_")) ];
        VarAssignment   = KeywordVar > Identifier > '=' > int_ > SemiColon; // note: expectation points
        SourceCode      = KeywordFunction >> Identifier >> '{' >> *VarAssignment >> '}';

        on_error<fail>(VarAssignment, handler(_1, _2, _3, _4));
        on_error<fail>(SourceCode, handler(_1, _2, _3, _4));

        auto set_location_info = annotate(_val, _1, _3);
        on_success(Identifier,    set_location_info);
        on_success(VarAssignment, set_location_info);
        on_success(SourceCode,    set_location_info);

        BOOST_SPIRIT_DEBUG_NODES((KeywordFunction)(KeywordVar)(SemiColon)(Identifier)(VarAssignment)(SourceCode))
    }

    phx::function<error_handler_f> handler;
    phx::function<annotation_f<Iterator>> annotate;

    qi::rule<Iterator, ast::SourceCode(),    Skipper> SourceCode;
    qi::rule<Iterator, ast::VarAssignment(), Skipper> VarAssignment;
    qi::rule<Iterator, ast::Identifier()>             Identifier;
    // no skipper, no attributes:
    qi::rule<Iterator> KeywordFunction, KeywordVar, SemiColon;
};

int main()
{
    std::string const content = "function FuncName_1 {\n var Var_1 = 3;\n var  Var_2 - 4; }";

    pos_iterator_t first(content.begin()), iter = first, last(content.end());
    ParseGrammar<pos_iterator_t> resolver(first);    //  Our parser

    ast::SourceCode program;
    bool ok = phrase_parse(iter,
            last,
            resolver,
            qi::space,
            program);

    std::cout << std::boolalpha;
    std::cout << "ok  : " << ok << std::endl;
    std::cout << "full: " << (iter == last) << std::endl;
    if(ok && iter == last)
    {
        std::cout << "OK: Parsing fully succeeded\n\n";

        std::cout << "Function name: " << program.function.name << " (see L" << program.printLoc() << ")\n";
        for (auto const& va : program.assignments)
            std::cout << "variable " << va.id.name << " assigned value " << va.value << " at L" << va.printLoc() << "\n";
    }
    else
    {
        int line   = get_line(iter);
        int column = get_column(first, iter);
        std::cout << "-------------------------\n";
        std::cout << "ERROR: Parsing failed or not complete\n";
        std::cout << "stopped at: " << line  << ":" << column << "\n";
        std::cout << "remaining: '" << std::string(iter, last) << "'\n";
        std::cout << "-------------------------\n";
    }
    return 0;
}

[1]残念なことに文書化されていません。ただし、召喚のサンプルは除きます。

[2]まあ、私はあまり仕事をせずas_stringに適切な割り当てを得るIdentifier

[3]パフォーマンスの観点からこれについてもっとスマートな方法があるかもしれませんが、今のところはシンプルにしましょう

于 2013-10-27T01:48:10.607 に答える