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cpp-peglib/tutorial/chap_01.md

134 lines
4.9 KiB

# まずは,Hello world
はじめに取り組むプログラムは,もちろん**Hello world**ですよね。
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。
```cpp
// hello.cc
#include <iostream>
#include "peglib.h"
using namespace std;
// 文法定義
const auto grammar = R"(
PROGRAM <- _ 'hello' _ 'world' '!' _
_ <- [ \t]*
)";
int main(void)
{
// 文法を読み込んでパーサーを生成
peg::parser parser(grammar);
// 文法に誤りがあったかチェック
if (!parser) {
cerr << "grammar error..." << endl;
return -1;
}
while (true) {
// 文字列を一行読み込み
cout << "> ";
string line;
getline(cin, line);
// ユーザーからの入力をパース
if (parser.parse(line.c_str())) {
cout << "OK" << endl;
} else {
cout << "NG" << endl;
}
}
return 0;
}
```
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。
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。
clang++ -std='c++11' -o hello hello.cc
g++ 5.1でもほとんど同じで,
g++ -std='c+11' -o hello hello.cc'
Visual C++ 14 (Visual Studio 2015) では,
cl /EHsc hello.cc
とするだけでコンパイルできます。
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。
```
> はろーわーるど!
NG
> hello world!
OK
> hello world!
OK
```
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`Ctrl+C`を押してください。)
--
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。
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。
```cpp
#include "peglib.h"
```
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。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。)
```cpp
const auto grammar = R"(
PROGRAM <- _ 'hello' _ 'world' '!' _
_ <- [ \t]*
)";
```
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。
```cpp
// 文法を読み込んでパーサーを生成
peg::parser parser(grammar);
// 文法に誤りがあったかチェック
if (!parser) {
cerr << "grammar error..." << endl;
return -1;
}
```
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。
最後に`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。
```cpp
// ユーザーからの入力をパース
if (parser.parse(line.c_str())) {
cout << "OK" << endl;
} else {
cout << "NG" << endl;
}
```
これでパーサジェネレータを使う準備ができました。
実用的な言語の文法はずっと複雑ですし,パーサだけでコードを実行することできません。実際に動作する状態に持って行くには,さらに行うべきことがあります。インタープリタ型言語の場合,次のようなステップが必要です。
1. 言語の文法を定義する
2. パーサーを生成する
3. ソースコードをパースして、AST(抽象構文木)を生成する
4. ASTを実行するインタープリタを作成する
PEGライブラリはステップ2と3のみ扱い,残りは自分で扱わなければなりません。しかし,この文法定義とインタープリタ作成の部分が個性を出せる一番面白いところで,デザインセンスと実装技術の見せ所です。
次章では,PEGがどんなものかを見てみましょう。