扩展 Backus–Naur 范式

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扩展巴科斯–诺尔范式
术语名称 扩展巴科斯–诺尔范式
英语名称 extended Backus–Naur form
别名 EBNF, 扩展巴克斯–瑙尔范式, 扩展BNF, extended BNF

扩展巴科斯–诺尔范式(extended Backus–Naur form)或扩展 BNF ，缩写为 EBNF ，指为上下文无关文法设计的形式元语言语法 BNF 的扩展。 EBNF 简化了一些常用语法的表示。

由于 EBNF ，去除了繁杂的尖括号并补充了一些常用表示，比起 BNF 更加好读。 因此 EBNF 在教学和语法说明中广泛存在，使用场合往往是向人类说明而非严格定义，因此形式不完全固定且往往混入更多方便的符号，导致其存在着很多非正式的变体。 这些过多的细微变体导致了一定混乱，且最后也没有出现成功统一的标准。

一个比较常见的变体是 ISO/IEC 14977 ，本文也以此为准。

形式语言定义

定义形式语言的字母表和规则如下：

字母表

BNF 的字母表是以下集合的并集：

  • 文法符号（终结符和非终结符的统称）集合
    • 终结符的集合 [math]\displaystyle{ V_N }[/math] ，其中任意元素都是字面量。字面量形式上使用双引号包围，如 "abc" 等；特别地，允许出现空串 "" ，当需要双引号字符时可以使用单引号包围以免产生混淆 '"' ；
    • 非终结符的集合 [math]\displaystyle{ V_T }[/math] 。非终结符是正常的短语，可以包含空格，如 digit 或 digit excluding zero ；
  • 辅助符号的集合，包括：
    • 推导符号 = ；
    • 连接符号 , ；
    • 规则结束分隔符 ; ；
    • 选择符号 | ；
    • 可选符号 [ 和 ] ，或 (/ 和 /) ；
    • 重复符号 { 和 } ，或 (: 和 :) ；
    • 分组符号 ( 和 ) ；
    • 注释 (* 和 *)
    • 特殊序列 ? ；
    • 排除 - 。

规则

BNF 定义

<syntax>         ::= <rule> | <rule> <syntax>
<rule>           ::= <whitespace> <rule-name> <whitespace> "=" <whitespace> <rhs> <line-end>
<opt-whitespace> ::= <whitespace> <opt-whitespace> | ""
<line-end>       ::= ";" | "."
<rhs>            ::= <alternation>
<alternation>    ::= <alternation> | <alternation> <opt-whitespace> "|" <opt-whitespace> <concatenation>
<concatenation>  ::= <concatenation> | <concatenation> <opt-whitespace> "," <opt-whitespace> <factor>
<factor>         ::= <term> | <term> <opt-whitespace> "-" <opt-whitespace> <term>
<term>           ::= <literal> | <special> | <rule-name> | "(" <opt-whitespace> <rhs> <opt-whitespace> ")" | "[" <opt-whitespace> <rhs> <opt-whitespace> "]" | "{" <opt-whitespace> <rhs> <opt-whitespace> "}"
<literal>        ::= '"' <text1> '"' | "'" <text2> "'"
<text1>          ::= "" | <character1> <text1>
<text2>          ::= "" | <character2> <text2>
<special>        ::= "?" <opt-whitespace> <special-text> <opt-whitespace> "?"
<special-text>   ::= <character> <special-text>
<character>      ::= <letter> | <digit> | <symbol>
<letter>         ::= "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" | "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"
<symbol>         ::= "|" | " " | "!" | "#" | "$" | "%" | "&" | "(" | ")" | "*" | "+" | "," | "-" | "." | "/" | ":" | ";" | ">" | "=" | "<" | "?" | "@" | "[" | "\" | "]" | "^" | "_" | "`" | "{" | "}" | "~"
<whitespace>     ::= " " | "\t" | "\n" | "\r" | "\f" | "\b"
<character1>     ::= <character> | "'"
<character2>     ::= <character> | '"'
<rule-name>      ::= <letter> | <rule-name> <rule-char>
<rule-char>      ::= <letter> | <digit> | "_"

常见变体

很多变体中使用后缀 ?,*,+ 来指定重复次数。

有些变体不允许符号存在空格，而用空格代替逗号表示连接运算。

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