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Comment analyser efficacement des expressions booléennes avec Boost Spirit ?

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Libérer: 2024-12-11 17:09:11
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How to Efficiently Parse Boolean Expressions with Boost Spirit?

Analyse d'expressions booléennes à l'aide de Boost Spirit

Problème :

Comment analyser efficacement les expressions booléennes (en utilisant C ) qui respectent les règles de priorité, y compris les opérations telles que AND, OR, XOR et NOT. Le but est de construire une représentation arborescente de l'expression qui préserve l'ordre de priorité.

Solution :

1. Type de données abstrait (ADT) de l'arbre d'expression :

Pour représenter l'arbre d'expression, un ADT est défini à l'aide de la prise en charge des variantes récursives de boost::variant :

typedef boost::variant<var, 
        boost::recursive_wrapper<unop <op_not> >, 
        boost::recursive_wrapper<binop<op_and> >,
        boost::recursive_wrapper<binop<op_xor> >,
        boost::recursive_wrapper<binop<op_or> >
        > expr;
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Où chaque type dans la variante représente un nœud dans l'arbre d'expression :

  • var : Nœud feuille représentant un variable
  • unop : nœud d'opérateur unaire (par exemple, NOT)
  • binop : nœud d'opérateur binaire (par exemple, AND, XOR, OR)

2 . Règles de grammaire :

Une grammaire sans contexte est définie pour spécifier les règles de syntaxe des expressions booléennes :

struct parser : qi::grammar<It, expr(), Skipper>
{
    parser() : parser::base_type(expr_)
    {
        using namespace qi;
        expr_  = or_.alias();
        ...
    }
};
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3. Analyser et construire l'arbre :

À l'aide de Boost Spirit, un analyseur est généré en fonction des règles de grammaire. L'analyseur consomme l'expression d'entrée et construit l'arbre d'expression correspondant.

expr result;
bool ok = qi::phrase_parse(f, l, p > ';', qi::space, result);
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4. Impression de l'arborescence d'expression :

Un visiteur d'impression d'arborescence est implémenté pour afficher l'arborescence d'expression de manière conviviale :

struct tree_print : boost::static_visitor<void>
{
    void operator()(const binop<op_and>&amp; b) const { print("and ", b.oper1, b.oper2); }
    ...
};
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Exemple d'utilisation :

std::cout << "result: " << result << "\n";
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Sortie :

result: ((a and b) xor ((c and d) or (a and b)))
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Cette approche fournit un cadre robuste et extensible pour analyser les expressions booléennes et créer une représentation structurée pour un traitement ou une évaluation ultérieurs.

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