第 12 章词法分析器 - 12.4. 动作 - 《Boost C++ 库》

12.4. 动作

12.4. 动作

到目前为止，你已经知道了如何定义一个语法，以得到一个新的词法分析器，用于识别一个给定的文本是否具有该语法的规则所规定的结构。但是此刻，数据的格式仍未被解释，因为从结构化格式如 JSON 中所读取的数据并没有被进一步处理。

要对由分析器识别出来的符合某个特定规则的数据进行处理，可以使用动作(action)。动作是一些与规则相关联的函数。如果词法分析器识别出某些数据符合某个特定的规则，则相关联的动作会被执行，并把识别得到的数据传入进行处理，如下例所示。

#include <boost/spirit.hpp> 
#include <string> 
#include <fstream> 
#include <sstream> 
#include <iostream> 
 
struct json_grammar 
  : public boost::spirit::grammar<json_grammar> 
{ 
  struct print 
  { 
    void operator()(const char *begin, const char *end) const 
    { 
      std::cout << std::string(begin, end) << std::endl; 
    } 
  }; 
 
  template <typename Scanner> 
  struct definition 
  { 
    boost::spirit::rule<Scanner> object, member, string, value, number, array; 
 
    definition(const json_grammar &self) 
    { 
      using namespace boost::spirit; 
      object = "{" >> member >> *("," >> member) >> "}"; 
      member = string[print()] >> ":" >> value; 
      string = "\"" >> *~ch_p("\"") >> "\""; 
      value = string | number | object | array | "true" | "false" | "null"; 
      number = real_p; 
      array = "[" >> value >> *("," >> value) >> "]"; 
    } 
 
    const boost::spirit::rule<Scanner> &start() 
    { 
      return object; 
    } 
  }; 
}; 
 
int main(int argc, char *argv[]) 
{ 
  std::ifstream fs(argv[1]); 
  std::ostringstream ss; 
  ss << fs.rdbuf(); 
  std::string data = ss.str(); 
 
  json_grammar g; 
  boost::spirit::parse_info<> pi = boost::spirit::parse(data.c_str(), g, boost::spirit::space_p); 
  if (pi.hit) 
  { 
    if (pi.full) 
      std::cout << "parsing all data successfully" << std::endl; 
    else 
      std::cout << "parsing data partially" << std::endl; 
    std::cout << pi.length << " characters parsed" << std::endl; 
  } 
  else 
    std::cout << "parsing failed; stopped at '" << pi.stop << "'" << std::endl; 
}

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动作被实现为函数或函数对象。如果动作需要被初始化或是要在多次执行之间维护某些状态信息，则后者更好一些。以上例子中将动作实现为函数对象。

类 print 是一个函数对象，它将数据写出至标准输出流。当其被调用时，重载的 operator()() 操作符将接受一对指向数据起始点和结束点的指针，所指范围即为被执行该动作的规则所识别出来的数据。

这个例子将这个动作关联至在 member 之后作为第一个符号出现的非终结符号 string。一个类型为 print 的实例被放在方括号内传递给非终结符号 string。由于 string 表示的是 JSON 对象的键-值对中的键，所以每次找到一个键时，类 print 中的重载 operator()() 操作符将被调用，将该键写出到标准输出流。

我们可以定义任意数量的动作，或将它们关联至任意数量的符号。要把一个动作关联至一个字面值，必须明确给出一个词法分析器。这与在非终结符号 string 的定义中指定 boost::spirit::ch_p 类没什么不同。以下例子使用了 boost::spirit::str_p 类来将一个 print 类型的对象关联至字面值 true。

#include <boost/spirit.hpp> 
#include <string> 
#include <fstream> 
#include <sstream> 
#include <iostream> 
 
struct json_grammar 
  : public boost::spirit::grammar<json_grammar> 
{ 
  struct print 
  { 
    void operator()(const char *begin, const char *end) const 
    { 
      std::cout << std::string(begin, end) << std::endl; 
    } 
 
    void operator()(const double d) const 
    { 
      std::cout << d << std::endl; 
    } 
  }; 
 
  template <typename Scanner> 
  struct definition 
  { 
    boost::spirit::rule<Scanner> object, member, string, value, number, array; 
 
    definition(const json_grammar &self) 
    { 
      using namespace boost::spirit; 
      object = "{" >> member >> *("," >> member) >> "}"; 
      member = string[print()] >> ":" >> value; 
      string = "\"" >> *~ch_p("\"") >> "\""; 
      value = string | number | object | array | str_p("true")[print()] | "false" | "null"; 
      number = real_p[print()]; 
      array = "[" >> value >> *("," >> value) >> "]"; 
    } 
 
    const boost::spirit::rule<Scanner> &start() 
    { 
      return object; 
    } 
  }; 
}; 
 
int main(int argc, char *argv[]) 
{ 
  std::ifstream fs(argv[1]); 
  std::ostringstream ss; 
  ss << fs.rdbuf(); 
  std::string data = ss.str(); 
 
  json_grammar g; 
  boost::spirit::parse_info<> pi = boost::spirit::parse(data.c_str(), g, boost::spirit::space_p); 
  if (pi.hit) 
  { 
    if (pi.full) 
      std::cout << "parsing all data successfully" << std::endl; 
    else 
      std::cout << "parsing data partially" << std::endl; 
    std::cout << pi.length << " characters parsed" << std::endl; 
  } 
  else 
    std::cout << "parsing failed; stopped at '" << pi.stop << "'" << std::endl; 
}

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另外，这个例子还将一个动作关联至 boost::spirit::real_p。大多数分析器会传递一对指向被识别数据起始点和结束点的指针，而 boost::spirit::real_p 则将所找到的数字作为 double 来传递。这样可以使对数字的处理更为方便，因为这些数字不再需要被显式转换。为了传递一个 double 类型的值给这个动作，我们相应地增加了一个重载的 operator()() 操作符给 print。

除了在本章中介绍过的分析器，如 boost::spirit::str_p 或 boost::spirit::real_p 以外，Boost.Spirit 还提供了很多其它的分析器。例如，如果要使用正则表达式，我们有 boost::spirit::regex_p 可用。此外，还有用于验证条件或执行循环的分析器。它们有助于创建动态的词法分析器，根据条件来对数据进行不同的处理。要对 Boost.Spirit 提供的这些工具有一个大概的了解，你应该看一下这个库的文档。