使用pyparsing实现布尔表达式计算

语言及语法定义

布尔表达式包含:逻辑表达式 and or not,关系表达式 >, >=, ==, <=, <

源码位置:https://github.com/wangdxh/eopl3-in-python   let 文件夹下面 pyand.py

简单的布尔表达式如下:

我们使用“let  变量定义  in  布尔表达式 ” 这样的语句来引入变量的定义,可以在布尔表达式中引用定义的变量,实例如下:

在《Oreilly-Getting-Started-with-Pyparsing》一书中,49页有一个逻辑表达式的BNF定义,如下:

在这个定义中,定义了逻辑表达式的优先级 not >  and > or 并且是一个递归的定义,Term的定义包含 可选的 not,然后是 单个单词,字符串(quotedString),或者括号括起来的另一个表达式。这里and or not 两边并不是关系表达式,而是单词,字符串,是书中的一个例子,后面我们会将其修改为关系表达式。

And表达式的定义为 Term 跟着 可选的 多个and Term。布尔表达式定义为 And 表达式加上 可选的 多个or And表达式。这样解析的时候,a && b || c 出现||的时候,左右两边被解析为and表达式,&&的两边被解析为term表达式,优先级比较明确。

下图是使用pyparsing语法定义的 表达式:

解析的时候,term 中包含的子表达式被包含在一个列表内,多个并列的and语句包含在一个列表内。

使用pyparsing解析如图

and or not 逻辑表达式有优先级,和一元二元区分,and和or是二元,not是一元,pyparsing提供了一个简单的操作符优先级的语法定义:如下

将Term修改为只有 单词和字符串的定义,

多个操作符定义为列表,第一个元素为定义的逻辑符号,第二个元素说明是一元还是二元,第三个元素是说明操作符是left- or right-associative。使用操作符优先级定义比较简洁,效果等同于上一段的pyparsing定义。省略了递归定义,和()操作符的定义。

下面是我们定义的关系表达式的语法,关系表达式中可以使用变量,数值,字符串,支持>,== <,>=, <=.(少了一个!=)

每个关系表达式封装在一个子列表内。BoolTerm 可以是任何一个关系表达式。使用操作符优先级进行定义:

定义let表达式:原来 in 后面跟着的body,修改为boolexpr。变量定义中变量的值只能赋值为item,上面item定义为变量,数值,字符串,所以在扩展环境中的变量的值的时候,直接扩展,不需要对item进行解析计算了。

解释执行

let的语句执行时,对于变量定义列表,varvalue的值都是直接的值,直接扩展到环境中去,然后返回boolexp的解析结果

布尔表达式,首先是以and 和 or 分割的list,not 或者 关系表达式都被封装在更深一层的list内部,所以顶级有&& 或者 || 出现的时候,总是 一个或者多个 && || 组成的列表,在列表的1,3,5奇数位上总是 &&或||,0,2,4是 关系表达式,或者子布尔表达式。同一级的表达式如果出现多个||,则计算每一个的值,碰到第一个为真,就返回,表达式都执行没有返回,就返回假。 多个&&时,碰到第一个为假就返回,多个表达式计算完成没有返回,就返回真。

如果是not表达式,则exp的第一个字符是not !,直接返回 第二个元素的反值。not表达式解析为一个独立的list,所以元素为2,后面跟着not的对象。

剩余的就是计算关系表达式的值了:关系表达式都是有3个元素的,所以解析出来的list结果,每一个list都是至少有2个元素的,所以下面直接通过索引判断list的取值,并不会越界。

关系表达式的解释:关系表达式都是二元的,所以取值的时候只要取出0,2,的值即可,1号位的元素肯定是字符串的关系符号。0和2号位,如果不是以“开头的字符串说明它是一个变量,这里有个注意的地方,pyparsing解析出来的字符串,如果不设置setParseAction时,removeQuotes解析出来的结果是带引号的,这里我们通过引号来区分其实字符串类型还是变量类型。变量和字符串的类型区分,后续会用其他方法进行区分。

真正解释关系表达式的时候,是将每个关系表达式转换成字符串,然后调用eval直接当成python语言进行计算。如果关系表达式中包含变量的时候,提前将其的值从环境中查找出来 apply_env。然后再组成字符串。

遗留问题:只通过解析出来的list元素值,不太好区分 变量 和 字符串 的定义。可以通过设置setResultsName别名来区分,但是效果不是很好。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,324评论 5 476
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,303评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,192评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,555评论 1 273
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,569评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,566评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,927评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,583评论 0 257
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,827评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,590评论 2 320
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,669评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,365评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,941评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,928评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,159评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,880评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,399评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容

  • Spring Cloud为开发人员提供了快速构建分布式系统中一些常见模式的工具(例如配置管理,服务发现,断路器,智...
    卡卡罗2017阅读 134,580评论 18 139
  • 1. Java基础部分 基础部分的顺序:基本语法,类相关的语法,内部类的语法,继承相关的语法,异常的语法,线程的语...
    子非鱼_t_阅读 31,560评论 18 399
  • 徽笑曰:“元直欲去,自便去了,何又惹他出来呕心血也?”司马徽寻常的一句“笑言”,已经料定了此时还蛰伏在隆中的诸葛亮...
    掌上天下原创阅读 324评论 0 0
  • 每一次的遇见 缘分总会施舍疯狂 牵手 浪漫 清风曾伴随杨柳飘荡 每一次的告别 回忆总会给予难忘 漫步 流浪 阳光温...
    只如初見無關風月阅读 105评论 1 4