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Raw Blame History

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。

// hello.cc
#include <iostream>
#include "peglib.h"
#include "linenoise.hpp"
using namespace std;

int main(void)
{
    // 文法を読み込んでパーサーを生成
    peg::parser parser(R"(
        PROGRAM <- _ HELLO _ WORLD '!' _
        HELLO   <- [hH] 'ello'
        WORLD   <- [wW] 'orld'
        _       <- [ \t]*
    )");

    if (!parser) { // 文法に誤りがあったかチェック
        cerr << "grammar error..." << endl;
        return -1;
    }

    while (true) {
        auto line = linenoise::Readline("> "); // 文字列を一行読み込み

        if (line == "exit") { break; }         // 終了

        if (parser.parse(line.c_str())) {      // ユーザーからの入力をパース
            cout << "OK" << endl;
        } else {
            cout << "NG" << endl;
        }

        linenoise::AddHistory(line.c_str());   // 入力履歴に追加
    }

    return 0;
}

このコードをhello.ccとして保存してください。このコードは以下の2つのライブラリを使用するので，ダウンロードしてhello.ccと同じディレクトリに保存してください。

cpp-peglib C++ PEG parser library - peblib.h
cpp-linenoise C++ Readline library - linenoise.hpp

ではコンパイルしましょう。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exitを入力してください。）

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。

#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。)

    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。

    // 文法を読み込んでパーサーを生成
    peg::parser parser(R"(
        PROGRAM <- _ HELLO _ WORLD '!' _
        HELLO   <- [hH] 'ello'
        WORLD   <- [wW] 'orld'
        _       <- [ \t]*
    )");

    if (!parser) { // 文法に誤りがあったかチェック
        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。

        if (parser.parse(line.c_str())) {      // ユーザーからの入力をパース
            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。

言語の文法を定義する
パーサーを生成する
ソースコードをパースして、AST（抽象構文木）を生成する
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。

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