逻辑表达式解析器

这是一个使用 pest 库编写的简单的逻辑表达式解析器。程序包含两个主要部分：

1. parse_expr 函数，它接受字符串作为输入，将其转换为抽象语法树 (AST)，并以 Expr 枚举格式保存。
2. 为 Expr 枚举实现 evaluate 方法，用于计算表达式的结果

程序具有 CLI。

使用命令 'cargo run -- -h' 显示帮助信息。

支持的语法

解析器支持以下语法

真: '1'

假: '0'

非: '!'

逻辑与: '&&'

逻辑或: '||'

蕴涵: '->'

等价: '<->'

异或: 'xor'

括号: '(', ')'

在 AST 输出中

整数 - 0 或 1

一元非 - !

逻辑运算 - 包含 {

lhs - 左操作数

op - 运算符名称

rhs - 右操作数

}

使用示例

1. 输入: 1 || 0

输出

LogicalOp {
    lhs: Integer(
        1,
    ),
    op: LogicalOr,
    rhs: Integer(
        0,
    ),
}
Result: true

2. 输入: (0 && 1 -> !1 || 0) && 0

输出

LogicalOp {
    lhs: LogicalOp {
        lhs: LogicalOp {
            lhs: Integer(
                0,
            ),
            op: LogicalAnd,
            rhs: Integer(
                1,
            ),
        },
        op: Implication,
        rhs: LogicalOp {
            lhs: UnaryNot(
                Integer(
                    1,
                ),
            ),
            op: LogicalOr,
            rhs: Integer(
                0,
            ),
        },
    },
    op: LogicalAnd,
    rhs: Integer(
        0,
    ),
}

Result: false

技术描述

语法

程序在 grammar.pest 文件中使用 Pest 解析器生成库定义了一个语法。

语法规则

binary_digit: 匹配二进制数字，可以是 "0" 或 "1"。bin_op: 匹配二进制运算符，可以是逻辑与、逻辑或、蕴涵、等价或异或。unary_not: 匹配 "!" 字符，表示逻辑非。logical_and: 匹配 "&&" 字符，表示逻辑与。logical_or: 匹配 "||" 字符，表示逻辑或。implication: 匹配 "->" 字符，表示蕴涵。equivalence: 匹配 "=" 字符，表示等价。xor: 匹配 "xor" 字符，表示异或。primary: 匹配原表达式，可以是二进制数字或括号内的表达式。atom: 匹配原子，是可选的逻辑非和原表达式的组合。expr: 匹配完整表达式，由原子通过二进制运算符分隔。equation: 匹配整个方程，由输入开始 (SOI) 和输入结束 (EOI) 标记包围。WHITESPACE: 匹配空白，由单个空格字符或制表符表示。

解析过程

所有程序逻辑位于 lib.rs 文件中。解析过程使用 pest 库中实现的 Pratt 解析器执行。Pratt 解析器是一种自上而下的运算符优先级解析器，可以处理不同优先级和结合性的运算符。使用 lazy_static 初始化和存储 Pratt 解析器。

运算符优先级从低到高（优先级低的先执行）

1. 逻辑非（!）
2. 逻辑与（&&）
3. 逻辑或（||）
4. 等价（<->），异或（xor）
5. 蕴涵（->）

评估

解析表达式后，程序构建了一个表示逻辑表达式的抽象语法树（AST）。AST由Expr和Op枚举定义，其中Expr可以表示二进制位、一元非或逻辑运算，Op表示逻辑运算符。

Expr枚举用于评估表达式的真值。evaluate方法通过根据逻辑运算符和真值评估子表达式递归地计算结果。