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# まずは,Hello World!
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はじめに取り組むプログラムは,もちろん「Hello World」ですよね。
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では「hello world!」と正しく入力できたら「OK」,そうでなければ「NG」と表示するプログラムを作ってみましょう!以下がソースコードです。
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```cpp
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// hello.cc
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#include <iostream>
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#include "peglib.h"
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using namespace std;
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// 文法定義
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const auto grammar = R"(
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PROGRAM <- _ HELLO _ WORLD '!' _
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HELLO <- [hH] 'ello'
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WORLD <- [wW] 'orld'
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_ <- [ \t]*
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)";
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int main(void)
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{
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// 文法を読み込んでパーサーを生成
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peglib::peg parser(grammar);
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// 文法に誤りがあったかチェック
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if (!parser) {
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cerr << "grammar error..." << endl;
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return -1;
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}
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while (true) {
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// 文字列を一行読み込み
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cout << "> ";
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string line;
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getline(cin, line);
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if (line == "quit") {
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break;
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}
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// ユーザーからの入力をパース
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if (parser.parse(line.c_str())) {
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cout << "OK" << endl;
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} else {
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cout << "NG" << endl;
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}
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}
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return 0;
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}
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```
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このコードを`hello.cc`に保存して,それからコンパイルしてみましょう。このコードはPEGパーサライブラリを使用するので,[ここから](https://raw.githubusercontent.com/yhirose/cpp-peglib/master/peglib.h)`peglib.h`ダウンロードして`hello.cc`があるディレクトリに保存してください。
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コンパイル時にはC++11の機能を有効にする必要があります。`clang++`のパージョン3.5ではこんな感じになります。
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clang++ -std='c++11' -o hello hello.cc
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g++ 5.1でもほとんど同じで,
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g++ -std='c+11' -o hello hello.cc'
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Visual C++ 14 (Visual Studio 2015) では,
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cl -DUNICODE /EHsc hello.cc User32.lib
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とするとコンパイルできました。
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では生成された実行ファイルを実行してみましょう。画面に`>`が表示され,ユーザーに入力を促します。何か文字列を入力してリターンキーを押してみましょう。正確に「hello world!」と入力すると「OK」と表示されます。何かおかしな入力をすると「NG」になります。ちなみに「 Hello World! 」もOKです。
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```
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> はろーわーるど!
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NG
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> hello world!
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OK
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> Hello World!
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OK
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```
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見事にPEG版Hello Worldをクリアです!(プログラムを終了したい時は`quit`を入力するか,`Ctrl+C`を押してください。)
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--
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では,このプログラムのPEGに関する部分を順を追ってみましょう。
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まずはPEGライブラリを読み込みます。`peglib.h`はC++ header-only libraryですので,他にファイルは必要ありません。
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```cpp
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#include "peglib.h"
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```
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続いてPEGで文法を定義します。この文法は「Hello World!」という文字列を受け付けるだけのとても簡単なものです。言葉の先頭は大文字でも小文字でも大丈夫です。入力文字列の前後や「hello」と「world」の間には,任意の長さのスペースやタブを入れることができます。(ちなみに「world」と「!」の間には入れることができません。)
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```cpp
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const auto grammar = R"(
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PROGRAM <- _ HELLO _ WORLD '!' _
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HELLO <- [hH] 'ello'
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WORLD <- [wW] 'orld'
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_ <- [ \t]*
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)";
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```
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脇にそれますが,この文法には一つ大きなバグがあります。実は「helloworld!」のように言葉をくっつけて入力しても結果が「OK」になってしまいます。このバグの解決法は2章を読むとわかります。
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この文法を理解するPEGパーサーを生成しましょう。`peglib::peg`がパーサーです。先ほどの定義した文法をコンストラクタに渡してパーサーを生成します。
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```cpp
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// 文法を読み込んでパーサーを生成
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peglib::peg parser(grammar);
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// 文法に誤りがあったかチェック
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if (!parser) {
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cerr << "grammar error..." << endl;
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return -1;
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}
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```
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文法にエラーがあると、上記のように`parser`オブジェクトの真偽値が'false'になります。
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最後に`parser.parse`メソッドを呼び、ユーザーの入力した文字列をパースします。成功すると`true`が返ります。
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```cpp
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// ユーザーからの入力をパース
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if (parser.parse(line.c_str())) {
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cout << "OK" << endl;
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} else {
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cout << "NG" << endl;
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}
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```
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これでおしまいです。ではこれを起点として,より実用的な言語を作っていきましょう。インタープリタ型言語の作成には,次のようなステップが必要です。
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1. 言語の文法を定義する
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2. パーサーを生成する
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3. ソースコードをパースして、AST(Abstract Syntax Tree―構文木)を生成する
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4. ASTを実行するインタープリタを作成する
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PEGパーサーライブラリはステップ2と3のみ扱います。それでステップ1と2は自分で扱わなければなりません。でもこの文法定義とインタープリタ作成の部分が一番面白いところで,言語に個性を与えるオリジナリティを出せるところだと思います。
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これからの章では,それぞれのステップを順を追って説明していきます。その際,実際にコードを動かしたり拡張していくなら,より一層理解が深まるに違いありません。
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Happy Hacking!
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