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基本

代碼，如由終結(jié)符即可視字符、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、空白字符等組成的計(jì)算機(jī)程序的源代碼。

EBNF 定義了把各符號(hào)序列分別指派到非終結(jié)符的產(chǎn)生規(guī)則:

digit excluding zero ="1"|"2"|"3"|"4"|"5"|"6"|"7"|"8"|"9";digit ="0"|digit excluding zero ;

這個(gè)產(chǎn)生規(guī)則定義了在這個(gè)指派的左端的非終結(jié)符 digit。豎杠表示可供選擇，而終結(jié)符被引號(hào)包圍，最后跟著分號(hào)作為終止字符。所以 digit 是一個(gè) "0" 或可以是 "1 或 2 或 3 直到 9 的一個(gè) digit excluding zero"。

產(chǎn)生規(guī)則還可以包括由逗號(hào)分隔的一序列終結(jié)符或非終結(jié)符:

twelve ="1","2";two hundred one ="2","0","1";three hundred twelve ="3",twelve ;twelve thousand two hundred one =twelve ,two hundred one ;

可以省略或重復(fù)的表達(dá)式可以通過(guò)花括號(hào) { ... } 表示:

natural number =digit excluding zero ,{digit };

在這種情況下，字符串 1, 2, ...,10,...,12345,... 都是正確的表達(dá)式。要表示這種情況，于花括號(hào)內(nèi)設(shè)立的所有東西可以重復(fù)任何次，包括根本不出現(xiàn)。

可選項(xiàng)可以通過(guò)方括號(hào) [ ... ] 表示:

integer ="0"|["-"],natural number ;

所以 integer 是一個(gè)零(0)或可能前導(dǎo)可選的負(fù)號(hào)的一個(gè)自然數(shù)。

EBNF 還包括描述指定次數(shù)的重復(fù)，和排除產(chǎn)生式的某部分或向 EBNF 文法插入注釋的語(yǔ)法。

依據(jù) ISO 的擴(kuò)展

依據(jù) ISO 14977 標(biāo)準(zhǔn)，提供了兩個(gè)設(shè)施來(lái)擴(kuò)展 EBNF。其一是在 EBNF 文法部分的特殊序列，它是在問(wèn)號(hào)包圍內(nèi)的任意文本，其解釋超出了 EBNF 標(biāo)準(zhǔn)的范圍。例如，空格字符可以用如下規(guī)則定義:

space =? US-ASCII character 32 ?;

其二利用圓括號(hào)在 EBNF 中不能放置到緊隨標(biāo)識(shí)符之后的事實(shí)。下列不是有效的 EBNF:

something =foo (bar );

所以 EBNF 的擴(kuò)展可以使用這種表示法。例如，在 Lisp 文法中，函數(shù)應(yīng)用可以用如下規(guī)則定義:

function application =list(symbol ,[{expression }]);

擴(kuò)展 BNF 的動(dòng)機(jī)

BNF 有著可選項(xiàng)和重復(fù)不能直接表達(dá)的問(wèn)題。作為替代，它們需要利用中介規(guī)則或兩選一規(guī)則，對(duì)于可選項(xiàng)，定義要么是空的要么是可選的產(chǎn)生式的規(guī)則，對(duì)于重復(fù)，遞歸的定義要么是被重復(fù)的產(chǎn)生式要么是自身的規(guī)則。同樣的構(gòu)造仍可用在 EBNF 中。

可選項(xiàng):

signed number =[sign ,]number ;

可按 BNF-風(fēng)格定義為:

signed number =sign ,number |number ;

或

signed number =optional sign ,number ;optional sign ,=ε|sign ,;(* 使用 ε 來(lái)更清晰的指示空產(chǎn)生式 *)

重復(fù):

number ={digit }digit ;

可按 BNF-風(fēng)格定義為:

number =digit |number digit;

其他增加和修改

EBNF 排除了 BNF 的一些缺陷:

BNF 為自身使用了符號(hào) (, |, ::=)。當(dāng)它們出現(xiàn)在要定義的語(yǔ)言中的時(shí)候，BNF 不能不加以修改或解釋的使用。

BNF-語(yǔ)法在一行中只表示一個(gè)規(guī)則。

EBNF 解決了這些問(wèn)題:

終結(jié)符被嚴(yán)格的包圍在引號(hào) ("..." 或 "...") 中。給非終結(jié)符的尖括號(hào) ("")可以省略。

通常使用終止字符分號(hào)結(jié)束一個(gè)規(guī)則。

進(jìn)一步還提供了定義重復(fù)次數(shù)，排除法選擇(比如除了引號(hào)的所有字符)和注釋等的增強(qiáng)機(jī)制。

不管所有這些增強(qiáng)，EBNF 在能定義的語(yǔ)言的意義上不比 BNF 更強(qiáng)大。在原理上用 EBNF 定義的任何文法都可以用 BNF 表達(dá)。但是經(jīng)常導(dǎo)致可觀的更多規(guī)則的表示。

EBNF 已經(jīng)被ISO用代碼 ISO/IEC 14977:1996(E) 標(biāo)準(zhǔn)化了。

在某些場(chǎng)合任何擴(kuò)展的 BNF 都被稱為 EBNF。例如W3C使用one EBNF來(lái)規(guī)定XML。

另一個(gè)例子

只允許賦值的簡(jiǎn)單編程語(yǔ)言可以用 EBNF 定義為:

(* a simple program in EBNF ? Wikipedia *)program ="PROGRAM",white space ,identifier ,white space ,"BEGIN",white space ,{assignment ,";",white space },"END.";identifier =alphabetic character ,[{alphabetic character |digit }];number =["-"],digit ,[{digit }];string =""",{all characters ?"""},""";assignment =identifier ,":=",(number |identifier |string );alphabetic character ="A"|"B"|"C"|"D"|"E"|"F"|"G"|"H"|"I"|"J"|"K"|"L"|"M"|"N"|"O"|"P"|"Q"|"R"|"S"|"T"|"U"|"V"|"W"|"X"|"Y"|"Z";digit ="0"|"1"|"2"|"3"|"4"|"5"|"6"|"7"|"8"|"9";white space =? white space characters ?;all characters =? all visible characters ?;

一個(gè)語(yǔ)法上正確的程序:

PROGRAM DEMO1 BEGINA0:=3;B:=45;H:=-100023;C:=A;D123:=B34A;BON:=GIRAFFE;TEXT:="Hello world!";END.

這個(gè)語(yǔ)言可以輕易的擴(kuò)展上控制流，算術(shù)表達(dá)式和輸入/輸出指令。就可以開(kāi)發(fā)出一個(gè)小的、可用的編程語(yǔ)言了。

使用了在標(biāo)準(zhǔn)中提議為正規(guī)表示的下列字符:

約定

1. 使用了如下約定:

擴(kuò)展 BNF 每個(gè)元標(biāo)識(shí)符都被寫(xiě)為用連字號(hào)連接起來(lái)的一個(gè)或多個(gè)字；

結(jié)束于“-symbol” 的元標(biāo)識(shí)符是擴(kuò)展 BNF 的終結(jié)符的名字。

2. 表示擴(kuò)展 BNF 的每個(gè)操作符的正常字符和它所蘊(yùn)涵的優(yōu)先級(jí)(頂部為最高優(yōu)先級(jí))為:

3. 下列括號(hào)對(duì)超越正常優(yōu)先級(jí):

作為例子，下列語(yǔ)法規(guī)則展示了表達(dá)重復(fù)的設(shè)施:

這些規(guī)則定義的終結(jié)字符串如下:

有關(guān)工作

W3C使用一種不同的 EBNF來(lái)指定XML語(yǔ)法。

British Standards Institute 在1981年出版了一個(gè) EBNF 標(biāo)準(zhǔn): BS 6154。

IETF使用在 RFC 4234 中規(guī)定的擴(kuò)充 BNF(ABNF)。

參見(jiàn)

擴(kuò)充巴科斯范式

巴科斯范式

正則表達(dá)式

Spirit Parser Framework

Wirth Syntax Notation

引用

Niklaus Wirth:What can we do about the unnecessary diversity of notation for syntactic definitions?CACM, Vol. 20, Issue 11, November 1977, pp. 822-823.

Roger S. Scowen: Extended BNF — A generic base standard. Software Engineering Standards Symposium 1993.

The International standard (ISO 14977) that defines the EBNF is now freely available aszipped pdf file.

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