C# Parsing Library 是一個LL解析器產(chǎn)生框架，可以在C#中模擬ENBF文法定義。設(shè)計思路來自于Boost.Spirit，一個C++解析器框架。

一）C# Parsing Library：Parser 基本概念

a) 文法定義舉例：P ::= a b    C#用法：P = a + b    序列

b) 文法定義舉例：P ::= a | b  C#用法：P = a | b    選擇

c) 文法定義舉例：P ::= a *    C#用法：P = a.Star   0..n次匹配

d) 文法定義舉例：P ::= a +    C#用法：P = a.Plus   1..n次匹配

e) 文法定義舉例：P ::= a ?    C#用法：P = a.Opt    0..1次匹配

P為Parser類型，是解析器的抽象基類，它定義了一個抽象的Parse方法：

bool Parse(Scanner scanner); 

Scanner類主要存儲一個字符串輸入，及一個光標(biāo)位置，光標(biāo)隨著解析的進(jìn)行向前移動。

例子：一個整數(shù)解析器, 定義為一個可選的符號后面跟若干數(shù)字：

Parser signed = (Parser.Lit('+') | '-').Opt;  
Parser p = (signed + Parser.DigitChar.Plus).Lexeme;  
bool success = p.Parse(new Scanner("-123")); 

其中，Lit表示常量，Lexeme表示為詞法分析，即不忽略空格。

二）C# Parsing Library：ParserRef

一個常用的四則運算表達(dá)式文法：

group      ::= '(' expression ')' 
factor     ::= integer | group  
term       ::= factor (('*' factor) | ('/' factor))*  
expression ::= term (('+' term) | ('-' term))* 

用下面的方法是錯誤的：

Parser group; //  Parser 是抽象類，無法 new  
Parser factor;  
factor = Parser.Int | group; // 錯誤! group沒有初始化!  

但是使用ParserRef 就可以了：

ParserRef group = new ParserRef();  
ParserRef factor = new ParserRef();  
factor.Parser = Parser.Int | group;  

完整的定義如下：

ParserRef group = new ParserRef();  
ParserRef factor = new ParserRef();  
ParserRef term = new ParserRef();  
ParserRef expression = new ParserRef();  
 
 
group.Parser = '(' + expression + ')';  
 
factor.Parser = Parser.Int  
              | group;  
 
term.Parser     = factor +   
                  ( ('*' + factor)  
                  | ('/' + factor)  
                  ).Star;  
 
expression.Parser = term +   
                    ( ('+' + term)  
                    | ('-' + term)  
                    ).Star; 

三）C# Parsing Library：Rule和語義支持

和 spirit一樣，通過對[]的重載，實現(xiàn)對語義的支持。一般的parser的Action類型為Action< string>, 即 void Action(string s)。s為該parser匹配的內(nèi)容。如果要支持上下文， 就要使用Rule了. Rule帶有一個模板參數(shù)T，表示屬性類型。Action類型為Func< T,T,T> 即 T Action(T lhs, T rhs)。對于以下的簡單規(guī)則：       

LeftRule := RightRule [ Action(lhs, rhs) ] 

其語義為：LeftRule.Attribute = Action(LeftRule.Attribute, RightRule.Attribute).

上面的四則運算示例可修改如下:

Grammar< int> grammar  = new Grammar< int>();  
Rule< int> group = new Rule< int>(grammar);  
Rule< int> factor = new Rule< int>(grammar);  
Rule< int> term = new Rule< int>(grammar);  
Rule< int> expression  = new Rule< int>(grammar);  
Rule< int> start = new Rule< int>(grammar);  
grammar.Start = start;  
 
group.Parser = '(' + expression [ (lhs, rhs) => rhs ] + ')';  
 
factor.Parser = Parser.IntValue [ v => grammar.Ret(v) ]  // (#1)  
              | group [ (lhs, rhs) => rhs ];  
 
term.Parser = factor [ (lhs, rhs) => rhs ] +   
              ( ('*' + factor [ (lhs, rhs) => lhs * rhs ])  
              | ('/' + factor [ (lhs, rhs) => lhs / rhs ])  
              ).Star;  
 
expression.Parser = term [ (lhs, rhs) => rhs ] +   
                    ( ('+' + term [ (lhs, rhs) => lhs + rhs ])  
                    | ('-' + term [ (lhs, rhs) => lhs - rhs ])  
                    ).Star;  
 
 
start.Parser = expression [ (lhs, rhs) => rhs ] + Parser.End;  
 
 
int result;  
bool success = grammar.Parse("10 + 20 + 30 * (40 + 50)", out result);  
if (success) Console.WriteLine(result); 

說明：

對于一般的Parser，語義動作中并不能有返回值，因為它不知道屬性的確切類型，要支持屬性，必須使用 Grammar.Ret().

在我自己實現(xiàn)以前，大致搜了一下，在CodeProject上有一個類似的實現(xiàn)，也是模仿Boost.Spirit,不過它的語義處理采用C#的事件機(jī)制，用起來極不方便。這個項目我剛剛把它發(fā)布在google code 上面，項目主頁：http://code.google.com/p/csparsing/。當(dāng)然它還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠成熟。

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