실제 현대 정규식이 실제로 인식하는 언어 클래스는 무엇입니까?
역 참조 (예 :)가있는 무제한 길이 캡처 그룹이있을 때마다 (.*)_\1정규식은 이제 비정규 언어와 일치합니다. 그러나 이것은 그 자체 S ::= '(' S ')' | ε로는 일치하는 괄호 쌍의 문맥없는 언어 와 같은 것과 일치하기에 충분하지 않습니다 .
재귀 정규식 (나에게는 처음이지만 Perl과 PCRE에 존재한다고 확신합니다)은 최소한 대부분의 CFL을 인식하는 것으로 보입니다.
이 분야에 대한 연구를했거나 읽은 사람이 있습니까? 이러한 "현대"정규식의 한계는 무엇입니까? 그들은 LL 또는 LR 문법의 CFG보다 엄격하게 더 많거나 더 적게 인식합니까? 또는 모두 정규식에 의해 인식 할 수있는 언어 아니지만 CFG가 존재 하고 반대?
관련 논문에 대한 링크를 많이 주시면 감사하겠습니다.
답변:
재귀 패턴을 사용하면 재귀 하강 일치 형식이 있습니다.
다양한 문제에 대해서는 괜찮지 만 실제로 재귀 하강 구문 분석 을 수행하려면 여기 저기 캡처 그룹을 삽입해야하며 이러한 방식으로 전체 구문 분석 구조를 복구하는 것은 어색합니다. Damian Conway의 Perl 용 Regexp :: Grammars 모듈은 간단한 패턴을 동일한 패턴으로 변환하여 명명 된 모든 캡처를 재귀 데이터 구조로 자동으로 수행하므로 구문 분석 된 구조를 훨씬 쉽게 검색 할 수 있습니다. 이 게시물 끝에이 두 가지 접근 방식을 비교하는 샘플이 있습니다.
질문은 재귀 패턴이 일치 할 수있는 문법의 종류였습니다. 글쎄, 그들은 확실히 재귀 하강 유형 일치 자입니다. 유일하게 떠오르는 것은 재귀 패턴이 왼쪽 재귀를 처리 할 수 없다는 것 입니다. 이것은 당신이 적용 할 수있는 문법의 종류에 제약을가합니다. 때로는 제작물을 재정렬하여 왼쪽 재귀를 제거 할 수 있습니다.
BTW, PCRE 및 Perl은 재귀를 표현하는 방법이 약간 다릅니다. pcrepattern 맨 페이지 에서 "RECURSIVE PATTERNS"및 "Perl과의 재귀 차이"섹션을 참조하십시오 . 예 : Perl은 ^(.|(.)(?1)\2)$PCRE가 ^((.)(?1)\2|.)$대신 필요한 곳 을 처리 할 수 있습니다 .
재귀 패턴의 필요성은 놀랍게도 자주 발생합니다. 잘 알려진 한 가지 예는 균형 잡힌 괄호, 따옴표 또는 HTML / XML 태그와 같이 중첩 될 수있는 항목과 일치해야하는 경우입니다. 다음은 균형 잡힌 괄호와 일치합니다.
\((?:[^()]*+|(?0))*\)
컴팩트 한 특성 때문에 읽기가 더 까다 롭습니다. 이것은 /x공백을 더 이상 중요하지 않게 만드는 모드로 쉽게 치료할 수 있습니다 .
\( (?: [^()] *+ | (?0) )* \)
그런 다음 재귀에 괄호를 사용하므로 더 명확한 예는 중첩 된 작은 따옴표와 일치하는 것입니다.
‘ (?: [^‘’] *+ | (?0) )* ’
재귀 적으로 정의 된 또 다른 일치 항목은 회문 일 것입니다. 이 간단한 패턴은 Perl에서 작동합니다.
^((.)(?1)\2|.?)$
다음과 같은 것을 사용하여 대부분의 시스템에서 테스트 할 수 있습니다.
$ perl -nle 'print if /^((.)(?1)\2|.?)$/i' /usr/share/dict/words
PCRE의 재귀 구현에는 더 정교한
^(?:((.)(?1)\2|)|((.)(?3)\4|.))
이는 PCRE 재귀 작동 방식에 대한 제한 때문입니다.
나를 위해, 위의 예제 전부가 아니다 장난감 경기 대부분이다 그 재미 정말. 흥미로워 질 때는 파싱하려는 실제 문법이있을 때입니다. 예를 들어 RFC 5322는 메일 주소를 정교하게 정의합니다. 여기에 일치하는 "문법적"패턴이 있습니다.
$rfc5322 = qr{
(?(DEFINE)
(?<address> (?&mailbox) | (?&group))
(?<mailbox> (?&name_addr) | (?&addr_spec))
(?<name_addr> (?&display_name)? (?&angle_addr))
(?<angle_addr> (?&CFWS)? < (?&addr_spec) > (?&CFWS)?)
(?<group> (?&display_name) : (?:(?&mailbox_list) | (?&CFWS))? ; (?&CFWS)?)
(?<display_name> (?&phrase))
(?<mailbox_list> (?&mailbox) (?: , (?&mailbox))*)
(?<addr_spec> (?&local_part) \@ (?&domain))
(?<local_part> (?&dot_atom) | (?"ed_string))
(?<domain> (?&dot_atom) | (?&domain_literal))
(?<domain_literal> (?&CFWS)? \[ (?: (?&FWS)? (?&dcontent))* (?&FWS)?
\] (?&CFWS)?)
(?<dcontent> (?&dtext) | (?"ed_pair))
(?<dtext> (?&NO_WS_CTL) | [\x21-\x5a\x5e-\x7e])
(?<atext> (?&ALPHA) | (?&DIGIT) | [!#\$%&'*+-/=?^_`{|}~])
(?<atom> (?&CFWS)? (?&atext)+ (?&CFWS)?)
(?<dot_atom> (?&CFWS)? (?&dot_atom_text) (?&CFWS)?)
(?<dot_atom_text> (?&atext)+ (?: \. (?&atext)+)*)
(?<text> [\x01-\x09\x0b\x0c\x0e-\x7f])
(?<quoted_pair> \\ (?&text))
(?<qtext> (?&NO_WS_CTL) | [\x21\x23-\x5b\x5d-\x7e])
(?<qcontent> (?&qtext) | (?"ed_pair))
(?<quoted_string> (?&CFWS)? (?&DQUOTE) (?:(?&FWS)? (?&qcontent))*
(?&FWS)? (?&DQUOTE) (?&CFWS)?)
(?<word> (?&atom) | (?"ed_string))
(?<phrase> (?&word)+)
# Folding white space
(?<FWS> (?: (?&WSP)* (?&CRLF))? (?&WSP)+)
(?<ctext> (?&NO_WS_CTL) | [\x21-\x27\x2a-\x5b\x5d-\x7e])
(?<ccontent> (?&ctext) | (?"ed_pair) | (?&comment))
(?<comment> \( (?: (?&FWS)? (?&ccontent))* (?&FWS)? \) )
(?<CFWS> (?: (?&FWS)? (?&comment))*
(?: (?:(?&FWS)? (?&comment)) | (?&FWS)))
# No whitespace control
(?<NO_WS_CTL> [\x01-\x08\x0b\x0c\x0e-\x1f\x7f])
(?<ALPHA> [A-Za-z])
(?<DIGIT> [0-9])
(?<CRLF> \x0d \x0a)
(?<DQUOTE> ")
(?<WSP> [\x20\x09])
)
(?&address)
}x;
보시다시피 그것은 매우 BNF와 비슷합니다. 문제는 캡처가 아니라 단지 일치라는 것입니다. 그리고 괄호를 캡처하는 것으로 전체를 둘러싸고 싶지는 않습니다. 어떤 제작이 어떤 부분과 일치하는지 알려주지 않기 때문입니다. 앞서 언급 한 Regexp :: Grammars 모듈을 사용하면 가능합니다.
#!/usr/bin/env perl
use strict;
use warnings;
use 5.010;
use Data::Dumper "Dumper";
my $rfc5322 = do {
use Regexp::Grammars; # ...the magic is lexically scoped
qr{
# Keep the big stick handy, just in case...
# <debug:on>
# Match this...
<address>
# As defined by these...
<token: address> <mailbox> | <group>
<token: mailbox> <name_addr> | <addr_spec>
<token: name_addr> <display_name>? <angle_addr>
<token: angle_addr> <CFWS>? \< <addr_spec> \> <CFWS>?
<token: group> <display_name> : (?:<mailbox_list> | <CFWS>)? ; <CFWS>?
<token: display_name> <phrase>
<token: mailbox_list> <[mailbox]> ** (,)
<token: addr_spec> <local_part> \@ <domain>
<token: local_part> <dot_atom> | <quoted_string>
<token: domain> <dot_atom> | <domain_literal>
<token: domain_literal> <CFWS>? \[ (?: <FWS>? <[dcontent]>)* <FWS>?
<token: dcontent> <dtext> | <quoted_pair>
<token: dtext> <.NO_WS_CTL> | [\x21-\x5a\x5e-\x7e]
<token: atext> <.ALPHA> | <.DIGIT> | [!#\$%&'*+-/=?^_`{|}~]
<token: atom> <.CFWS>? <.atext>+ <.CFWS>?
<token: dot_atom> <.CFWS>? <.dot_atom_text> <.CFWS>?
<token: dot_atom_text> <.atext>+ (?: \. <.atext>+)*
<token: text> [\x01-\x09\x0b\x0c\x0e-\x7f]
<token: quoted_pair> \\ <.text>
<token: qtext> <.NO_WS_CTL> | [\x21\x23-\x5b\x5d-\x7e]
<token: qcontent> <.qtext> | <.quoted_pair>
<token: quoted_string> <.CFWS>? <.DQUOTE> (?:<.FWS>? <.qcontent>)*
<.FWS>? <.DQUOTE> <.CFWS>?
<token: word> <.atom> | <.quoted_string>
<token: phrase> <.word>+
# Folding white space
<token: FWS> (?: <.WSP>* <.CRLF>)? <.WSP>+
<token: ctext> <.NO_WS_CTL> | [\x21-\x27\x2a-\x5b\x5d-\x7e]
<token: ccontent> <.ctext> | <.quoted_pair> | <.comment>
<token: comment> \( (?: <.FWS>? <.ccontent>)* <.FWS>? \)
<token: CFWS> (?: <.FWS>? <.comment>)*
(?: (?:<.FWS>? <.comment>) | <.FWS>)
# No whitespace control
<token: NO_WS_CTL> [\x01-\x08\x0b\x0c\x0e-\x1f\x7f]
<token: ALPHA> [A-Za-z]
<token: DIGIT> [0-9]
<token: CRLF> \x0d \x0a
<token: DQUOTE> "
<token: WSP> [\x20\x09]
}x;
};
while (my $input = <>) {
if ($input =~ $rfc5322) {
say Dumper \%/; # ...the parse tree of any successful match
# appears in this punctuation variable
}
}
보시다시피 패턴에서 매우 약간 다른 표기법을 사용하면 이제 %/모든 것이 깔끔하게 레이블이 지정된 전체 구문 분석 트리를 변수에 저장하는 무언가를 얻을 수 있습니다 . =~연산자 가 볼 수 있듯이 변환의 결과는 여전히 패턴 입니다. 그것은 약간 마술 적입니다.
((DEFINE)…)아이디어는 매우 강력 하고 유용하므로 모든 하향식 프로그래밍과 마찬가지로 선언 (및 그 순서)을 실행에서 분리 할 수 있습니다. 그룹 재귀가있는 다른 언어를 기억할 수 없습니다. C♯ 또는 ilk와 같은 이국적인 것일 수 있습니다.