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2024-06-17T09:59:57Z

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'''Spirit''' ist ein mittels [[C++-Metaprogrammierung|Templatemetaprogrammierung]] implementierter [[Rekursiver Abstieg|rekursiv absteigender]] [[Parsergenerator]]. Die Benutzung der [[Erweiterte Backus-Naur-Form|erweiterten Backus-Naur-Form]] (EBNF) in C++ wird mithilfe von Ausdrucks-Templates ermöglicht. Die Parser-Objekte werden durch Überladen von Operatoren erstellt und ergeben einen [[LL-Parser]], der in der Lage ist, mehrdeutige Ausdrücke auszuwerten.

Spirit kann zusammen und getrennt für [[lexikalische Analyse]] sowie auch für einfaches Parsen benutzt werden.

Der Spirit-Parser ist Bestandteil der freien [[Boost (C++-Bibliothek)|Boost]]-Bibliothek.

== Operatoren ==
Aufgrund von Beschränkungen seitens der Programmiersprache C++ wurde die Spirit-Syntax um die Operatoren-Rangfolge aufgebaut, wobei Ähnlichkeiten zu EBNF sowie [[Regulärer Ausdruck|regulären Ausdrücken]] erhalten bleiben.

{| class="wikitable"
! Syntax
! Erläuterung
|-
| <code>x >> y</code>
| Entspricht x gefolgt von y.
|-
| <code>*x</code>
| Entspricht x null oder mindestens einmal. (Repräsentiert die [[kleenesche Hülle]]; C++ hat keinen unären [[Umgekehrte polnische Notation|Postfix-Operator]] <code>*</code>)
|-
| <code>x | y</code>
| Entspricht x oder y.
|-
| <code>+x</code>
| Entspricht x mindestens einmal.
|-
| <code>-x</code>
| Entspricht x null oder einmal.
|-
| <code>x & y</code>
| Entspricht x und y.
|-
| <code>x - y</code>
| Entspricht x, aber nicht y.
|-
| <code>x ^ y</code>
| Entspricht x, y oder beiden zusammen (in beliebiger Reihenfolge).
|-
| <code>x [ ''Funktionsausdruck'' ]</code>
| Ruft die Funktion (oder den Funktor) auf, die (oder der) function_expression zurückgibt, wenn x wahr ist.
|-
| <code>( x )</code>
| Entspricht x (kann für Rangfolgen-Gruppierungen benutzt werden)
|-
| <code>x % y</code>
| Entspricht eine oder mehrere Wiederholungen von x, getrennt durch Vorkommnisse von y.
|-
| <code>~x</code>
| Entspricht allem außer x (nur mit Zeichenklassen wie ch_p oder alnum_p)
|}

== Beispiel ==

=== Spirit.Classic ===
{{Veraltet|seit=2009|1=Hier wird Spirit 1.8 gezeigt, inzwischen veraltet als "Spirit Classic" in Spirit 2 geführt, aber mit leicht abweichenden Headers/Namespaces}}

<syntaxhighlight lang="cpp" style="font-size:75%;">
#include <boost/spirit.hpp>
#include <boost/spirit/actor.hpp>
#include <string>
#include <iostream>

using namespace std;
using namespace boost::spirit;

int main()
{
string input;

cout << "Gib eine Zeile ein.\n";
getline(cin, input);

cout << "Eingabe: '" << input << "'.\n";

unsigned count = 0;

/*
Die nächste Zeile parst die Eingabe (input.c_str())
mittels folgender Semantik
(Einrückung entspricht dem Quellcode zwecks Übersichtlichkeit):

Null oder mehr Vorkommnisse von (
Buchstabenfolge "Katze" (wenn wahr, erhöhe Zählvariable "count")
oder jedes anderen Zeichens (fortschreiten, um nächstes Vorkommnis von "Katze" zu finden)
)
*/
parse(input.c_str(),
*( str_p("Katze") [ increment_a(count) ]
| anychar_p
));
/*
Der Parser wird mithilfe von Operatorüberladungen und
Template-Matching gebaut, d.h. die eigentliche
Arbeit wird in spirit::parse() erledigt und der Ausdruck,
der mit * anfängt, initialisiert lediglich das Regelwerk,
das die Parser-Funktion benutzt.
*/

// Zeige schließlich das Ergebnis.
cout << "Die Eingabe hatte " << count
<< " Vorkommnisse von 'Katze'\n";
}
</syntaxhighlight>

Es gibt andere Algorithmen, die zum Durchsuchen von Zeichenketten besser geeignet sind. Dieses Beispiel ist nur zur Veranschaulichung des Konzepts gedacht, wie Regeln erstellt und diesen Aktionen zugewiesen werden.

=== Spirit 2.x ===

Das folgende Programm gibt für Eingabestrings (gegeben als Kommandozeilenargument) "OKAY" aus, wenn sie der Regel <math>\left\{a^nb^n \mid n\in \mathbb{N}_0\right\}</math> entsprechen, andernfalls "NOT OKAY":

<syntaxhighlight lang="cpp">
#include <boost/spirit/include/qi.hpp>
#include <string>
#include <iostream>

// shortcuts
namespace qi = boost::spirit::qi;
typedef qi::rule<std::string::const_iterator, std::string()> Rule;

Rule ab0;
Rule ab;

int main(int argc, char** argv)
{
Rule ab_alias = ab0.alias();
ab0 = qi::char_('a') >> -ab_alias >> qi::char_('b');
ab = (ab0 | qi::eps) >> qi::eoi;

const std::string input = argc>1 ? argv[1] : "";
auto begin = input.begin();
bool okay = qi::parse(begin, input.end(), ab );

std::cout << "String \"" << input << "\" is " << (okay ? "OKAY" : "NOT OKAY") << ".\n";
return okay != true;
}

</syntaxhighlight>

== Weblinks ==
* [http://spirit.sourceforge.net/ Spirit] bei Sourceforge

[[Kategorie:C++-Bibliothek]]
[[Kategorie:Freies Programmierwerkzeug]]

Spirit (Parser) - Versionsgeschichte

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