c++ - 从语义 Action 更新综合属性值

Question

我想了解 boost::spirit::qi 的幕后究竟发生了什么。假设我们有一个简单的解析器来解析和计算由数字和加/减操作组成的表达式:

int main()
{
    std::string INPUT_DATA = "12e-1 + 3.4 - .67";
    typedef std::string::iterator iterator_type;
    iterator_type begin = std::begin(INPUT_DATA);
    iterator_type end = std::end(INPUT_DATA);

    namespace qi = boost::spirit::qi;
    namespace ascii = boost::spirit::qi::ascii;

    auto parser = qi::double_[qi::_val = qi::_1]                      // (1)
        >> *(
                (qi::lit('+') >> qi::double_[qi::_val += qi::_1])     // (2)
                |
                (qi::lit('-') >> qi::double_[qi::_val -= qi::_1])     // (3)
            );

    double result;
    bool ok = qi::phrase_parse(begin, end, parser, ascii::space, result);

    if ( ok  && begin == end)
    {
        std::cout << "parsed, result = " << result << std::endl;
    }
    else
    {
        std::cout << "not parsed" << std::endl;
    }

    return 0;
}

qi::_val 为什么会出现在 (1)、(2) 和 (3) 引用相同的值？如何在不使用 boost::phoenix 的情况下获得相同的结果？

我想我必须编写一堆仿函数来接收来自 qi::double_ 的解析值，但我应该用它做什么？如何访问解析器的合成值？

Answer 1

除了评论中提供的精美低级信息外，让我向您展示Spirit的方式。

当然，我将以不使用语义操作的演示结束。是的，它涉及更多代码，但它也将解析 与评估 分离。这在更复杂的情况下很有用(想想回溯的解析器)。

1.

从稍微简化您的代码开始:step 1

auto parser = 
       double_                  [_val  = _1]      // (1)
    >> *(   (lit('+') >> double_[_val += _1])     // (2)
          | (lit('-') >> double_[_val -= _1])     // (3)
        );

---

2.

当然，您可以使用常规绑定(bind)函数:step 2

void add_operand(double& lhs, double rhs) { lhs += rhs; }
void sub_operand(double& lhs, double rhs) { lhs -= rhs; }

auto parser = 
       double_                  [_val  = _1]
    >> *(   (lit('+') >> double_[bind(add_operand, _val, _1)])
          | (lit('-') >> double_[bind(sub_operand, _val, _1)])
        );

---

3.

现在，使用 BOOST_PHOENIX_ADAPT_FUNCTION 使它稍微漂亮一些:step 3

BOOST_PHOENIX_ADAPT_FUNCTION(void, add_, add_operand, 2)
BOOST_PHOENIX_ADAPT_FUNCTION(void, sub_, sub_operand, 2)

       double_                  [_val  = _1]
    >> *(   (lit('+') >> double_[add_(_val, _1)])
          | (lit('-') >> double_[sub_(_val, _1)])
        );

---

4.

或者您可以使用仿函数:step 4

struct add_operand { 
    template<typename...> struct result { typedef void type; };
    template<typename L, typename R>
    void operator()(L& lhs, R rhs) const { lhs += rhs; } 
};

struct sub_operand { 
    template<typename...> struct result { typedef void type; };
    template<typename L, typename R>
    void operator()(L& lhs, R rhs) const { lhs -= rhs; } 
};

    auto parser = 
           double_                  [_val  = _1]
        >> *(   (lit('+') >> double_[bind(add_operand(), _val, _1)])
              | (lit('-') >> double_[bind(sub_operand(), _val, _1)])
            );

哎呀，漂亮到此为止。

---

5.

但是，不用担心，您也可以调整这些:step 5

phx::function<add_operand> add_;
phx::function<sub_operand> sub_;

auto parser = 
       double_                  [_val  = _1]
    >> *(   (lit('+') >> double_[add_(_val, _1)])
          | (lit('-') >> double_[sub_(_val, _1)])
        );

---

最后:去Pro

最后，您可以通过使用简单的 AST 完全不需要任何语义操作来完成此操作:

rule<iterator_type, term<add>()     , ascii::space_type> add_term;
rule<iterator_type, term<subtract>(), ascii::space_type> sub_term;
rule<iterator_type, expression()    , ascii::space_type> parser;

add_term = '+' >> double_;
sub_term = '-' >> double_;
parser   = double_ >> *(add_term|sub_term);

现在我们解析成一个表达式 AST:

expression result;
ok = phrase_parse(begin, end, parser, ascii::space, result);

然后我们使用 eval 函数打印结果:

std::cout << "parsed, result = " << eval(result) << std::endl;

它是如何工作的？自己看看:

#define BOOST_SPIRIT_USE_PHOENIX_V3
#include <boost/fusion/adapted/struct.hpp>
#include <boost/spirit/include/qi.hpp>

/////////////////
// AST
template <typename> struct term {
    term(double value=0) : value(value) {}
    double value;
};

using operation = boost::variant<term<struct add>, term<struct subtract> >;

struct expression
{
    double initial;
    std::vector<operation> operations;
};

BOOST_FUSION_ADAPT_STRUCT(expression, (double, initial)(std::vector<operation>,operations))
// End of AST
/////////////////

double eval(expression const& e)
{
    double result = e.initial;

    struct visitor : boost::static_visitor<> {
        double& _v; visitor(double& ref) : _v(ref) {}
        void operator()(term<add>      const& rhs) const { _v += rhs.value; }
        void operator()(term<subtract> const& rhs) const { _v -= rhs.value; }
    };

    for(auto& o : e.operations)
        boost::apply_visitor(visitor(result), o);
    return result;
}

int main()
{
    const std::string INPUT_DATA = "12e-1 + 3.4 - .67";
    typedef std::string::const_iterator iterator_type;
    iterator_type begin = std::begin(INPUT_DATA);
    iterator_type end   = std::end(INPUT_DATA);

    namespace qi    = boost::spirit::qi;
    namespace ascii = boost::spirit::qi::ascii;

    bool ok;
    expression result;
    {
        using namespace qi;

        rule<iterator_type, term<add>()     , ascii::space_type> add_term;
        rule<iterator_type, term<subtract>(), ascii::space_type> sub_term;
        rule<iterator_type, expression()    , ascii::space_type> parser;

        add_term = '+' >> double_;
        sub_term = '-' >> double_;
        parser   = double_ >> *(add_term|sub_term);

        ok = phrase_parse(begin, end, parser, ascii::space, result);
    }

    if (ok  && begin == end)
        std::cout << "parsed, result = " << eval(result) << std::endl;
    else
        std::cout << "not parsed" << std::endl;
}