BNF及其衍生

Posted on 2020-11-06 Edited on 2022-04-24 In external

背景

在查看gRPC教程时,看到教程中为了说明一些头信息的内容,使用了ABNF语法.
于是看看ABNF的定义

巴科斯范式

历史

BNF是John Backus在20世纪90年代提出的用以简洁描述一种编程语言的语言.
是用来描述语法的一种形式体系.
(描述的是某种语言的语法是什么样,描述方法有多种形式,而他们这种形式能够自成一种体系)
基本结构为

1	<non-terminal> ::= <replacement>

::= 表示定义为,其左侧称为非终结符(意味还没有定义完),右侧称为终结符.
具有相同左部的规则可以共用一个左部,各右部之间以|隔开.
注:自然语言存在不同程度的歧义性质,模糊而不确定,无法精确定义一门程序的设计语言.

特点

上下文无关
语法简单
表示明确

因此便于语法分析以及可能用来编译.

语法

"..." : 术语符号
 ::=  : 定义为,不过书籍中常用→
<...> : 必选项
[...] : 选项:最多出现一次
{...} : 重复项: 任意次数，包括0次
(...) : 分组
  |   : 并列选项，只能选一个

双引号中代表固定字符,之外的内容则是关键字.
尖括号包含必选项
方括号包含可选项
大括号包含可重复0到N次的项目

举例

定义java中for语句

FOR_STATEMENT ::=
     "for" "(" ( variable_declaration | ( expression ";" ) | ";" )
     [ expression ] ";"
     [ expression ] ";"
     ")" statement

EBNF

简介

Extended BNF.
加入了一些新的语法,但具体加入什么,没有统一标准.
每个作者或程序都定义了自己的稍有不同的EBNF变体.

新增或变化的语法举例

    =   : 定义为
    ,   : 字符串连接,相当于python的+
    ;   : 终止,表示一个定义语句结束了
(*...*) : 注释
 ?...?  : 特殊序列
    -   : 排除

ABNF

简介

augmented BNF,
更加标准化,利于解析器翻译,但不利于阅读.
基本的语法是

1	规则 = 定义 ; 注释 CR LF

变化语法

推导规则
1
规则 = 定义; 注释
注释语法也改得像lisp

字符串连接

规则1 规则2

举例

1
2
3

fu = %x61; a
bar = %x62; b
mumble = fu bar fu

结果mumbel的值是"aba"

或

改为 /

递增的或

fubar = fu / bar
fubar =/ foo

; 等效于
fubar = fu / bar / foo

数值范围

OCTAL = %d0-7

; 相当于
OCTAL = "0" / "1" / "2" / "3" / "4" / "5" / "6" / "7"

重复

1 2	2规则 ; 表示规则重复2次 24规则; 表示规则重复2-4次,左侧默认0,右侧默认正无穷

对比

三者的表达能力是等效的,只是语法上的差异.

定义符,BNF是 ::=,而EBNF和ABNF是 =
BNF和EBNF中,并列符号都是 |, 是ABNF中是 /
EBNF和ABNF中有了许多快捷语法,到BNF中可能要用多条语句
BNF更适合教学,EBNF和ABNF常用于解析器解析(但ABNF更适合).

Hexo