如何使用 Boost Spirit 函式庫解析 C 語言中的布林運算式？

C 語言中的布林表達式解析器

簡介

解析布林表達式是電腦科學中的一格>介紹項基本任務。它涉及將人類可讀的表達式轉換為計算機可以解釋的資料結構。

使用 Boost Spirit 進行解析

解析布林表達式的一種流行方法是使用 Boost Spirit 函式庫。 Spirit 提供了一個強大且靈活的框架來定義和解析語法。

這是一個基於Spirit 的C 實作：

#include <boost>
#include <boost>

using namespace boost::spirit;
using namespace boost::spirit::qi;

struct op_or  {};
struct op_and {};
struct op_xor {};

typedef std::string var;
template <typename tag> struct binop;
template <typename tag> struct unop;

typedef boost::variant<var boost::recursive_wrapper> >, 
        boost::recursive_wrapper<binop> >,
        boost::recursive_wrapper<binop> >,
        boost::recursive_wrapper<binop> >
        > expr;

template <typename tag> struct binop 
{ 
    explicit binop(const expr& l, const expr& r) : oper1(l), oper2(r) { }
    expr oper1, oper2; 
};

template <typename tag> struct unop  
{ 
    explicit unop(const expr& o) : oper1(o) { }
    expr oper1; 
};

template <typename it typename skipper="qi::space_type">
    struct parser : qi::grammar<it expr skipper>
{
    parser() : parser::base_type(expr_)
    {
        using namespace qi;

        expr_  = or_.alias();
        not_ = ("not" > simple       ) [ _val = phx::construct<unop> >(_1)     ] | simple [ _val = _1 ];
        or_  = (xor_ >> "or"  >> or_ ) [ _val = phx::construct<binop> >(_1, _2) ] | xor_   [ _val = _1 ];
        xor_ = (and_ >> "xor" >> xor_) [ _val = phx::construct<binop> >(_1, _2) ] | and_   [ _val = _1 ];
        and_ = (not_ >> "and" >> and_) [ _val = phx::construct<binop> >(_1, _2) ] | not_   [ _val = _1 ];

        simple = (('(' > expr_ > ')') | var_);
        var_ = qi::lexeme[ +alpha ];
    }
  private:
    qi::rule<it var skipper> var_;
    qi::rule<it expr skipper> not_, and_, xor_, or_, simple, expr_;
};</it></it></binop></binop></binop></unop></it></typename></typename></typename></binop></binop></binop></var></typename></typename></boost></boost>

用法

使用解析器：

1. 建立解析器的實例類別。
2. 將布林表達式以及適當的迭代器和船長類型一起傳遞給解析函數。
3. 結果將是一個包含解析的boost::variant

示例

auto expr = "a and b xor (c and d or a and b);";
expr parsed_expr;
qi::parse(expr.begin(), expr.end(), parser<:string::const_iterator>(), parsed_expr);
std::cout <h3 id="輸出">輸出</h3>
<pre class="brush:php;toolbar:false">Parsed expression: ((a and b) xor ((c and d) or (a and b)))

結論

此實作利用Boost Spirit的遞歸下降解析器產生器建構一個表示解析表達式的語法樹。它正確處理優先規則，從而產生準確捕獲表達式邏輯結構的樹。

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