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Forum: PC-Programmierung Wie programmiert man heutzutage C?


Autor: Marius S. (lupin) Benutzerseite
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Mein Ziel ist es eine Konsolenanwendung in C zu schreiben. Es muss eine 
Datei geparsed und verarbeitet werden.

Jetzt könnte ich mit standard C Strinfunktionen los legen, aber ich 
glaub das nimmt dann kein Ende mehr.

Gibt es irgendwelche C libraries die entsprechende Funktionen (und am 
besten noch zusätzliche Hilfsfunktionen) beinhalten und sich als 
standard etabliert haben (sowohl in der Windows als auch in der Linux 
Welt)?

Regex wäre zB ganz nett...

Oder schreibt man alle Hilfsfunktionen einfach selbst?

Autor: Stefan May (smay4finger)
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Was verstehst Du unter einer Konsolenanwendung?

Bei Datei parsen und verarbeiten fällt mir sofort Perl ein. Das ist aber 
nicht C. Und Parsen in C ist schwierig und fehleranfällig. Beim Parsen 
fällt mir dann noch das Gespann flex/bison ein, die C-Code aus der 
Gramatik-Beschreibung erzeugen. Also etwas genauer mußt Du schon 
beschreiben, wie die Dateien aussehen.

mfg, Stefan.

Autor: yalu (Gast)
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> Mein Ziel ist es eine Konsolenanwendung in C zu schreiben. Es muss
> eine Datei geparsed und verarbeitet werden.

Parsen (bspw. von ein paar Integerwerten durch Leerzeichen getrennt)
kann ganz leicht sein und mit den Funktionen der Standardbibliothek
erschlagen werden.

Es kann mittelschwer sein (bspw. Programmcode), dafür werden
teilweise Parsergeneratoren (yacc, bison, javacc usw.) eingesetzt. Der
Trend scheint allerdings wieder mehr zu handgeschriebenen Parsern zu
gehen.

Es kann schwer über sauschwer bis unmöglich sein, wenn die
zugrundeliegende Grammatikklasse nicht von den einschlägigen Tools
unterstützt wird.

Deswegen die Frage: Wie sehen denn die zu parsenden Dateien aus?

Autor: Andreas Schwarz (andreas) (Admin) Benutzerseite Flattr this
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Marius S. wrote:
> Gibt es irgendwelche C libraries die entsprechende Funktionen (und am
> besten noch zusätzliche Hilfsfunktionen) beinhalten

GLib fällt mir da nur ein. Wenn es hauptsächlich um Stringverarbeitung 
geht würde ich aber dringend von C abraten und stattdessen Ruby, Python, 
Perl oder PHP empfehlen, damit kommst du ca. 10 mal so schnell zu einem 
Ergebnis.

Autor: Marius S. (lupin) Benutzerseite
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Ich will (C-ähnlichen) code parsen, wollte damit ja nicht so direkt rum 
kommen. Will einen kleinen mini Compiler bauen.

> Was verstehst Du unter einer Konsolenanwendung?
Na eine Anwendung die in der Windows bzw Linux Konsole läuft und keine 
Fenster hat. Was sonst?

In einer Scriptsprache möchte ich das ganze nicht machen.

Ich hätte gedacht das es mittlerweile Bibliotheken gibt mit denen man 
das Rad nicht jedes mal neu erfinden muss.

Autor: Stefan May (smay4finger)
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Wenn es C-ähnlicher Code sein soll, dann nimm flex/bison. Du kannst ja 
mal Google bemühen und nach Vorlesungsskripten für Compilerbau Ausschau 
halten. Meine habe ich leider nicht in elektronischer Form parat.

>Na eine Anwendung die in der Windows bzw Linux Konsole läuft und keine
>Fenster hat. Was sonst?

Wenn Du wüsstest, was manche Leute so für Vorstellung über Konsolen 
haben....


mfg, Stefan.

Autor: Stefan May (smay4finger)
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Und noch ein Beitrag: Wikipedia scheint recht ergiebig zu sein. 
http://de.wikipedia.org/wiki/Kategorie:Compilerbau

Autor: Michael (Gast)
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Oder eben die Klassiker lex und yacc!

Autor: Marius S. (lupin) Benutzerseite
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Ja mit diesen flex/lex und bison/yacc wäre es natürlich am feinsten. 
Aber da muss man sich erstmal rein arbeiten, da hab ich keine Lust zu. 
Soll ja kein vollwertiger C compiler werden.

Tja muss wohl mit den standard C funktionen auskommen.

Autor: Stefan May (smay4finger)
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Dann mach doch Rekursiven Abstieg. Einfach gesagt wird jedes 
Nichtterminale Symbol Deiner Grammatik in einer Funktion implementiert.

Grammatik sagt Dir was? Wie sind Deine Grundlagen? Hast Du schonmal 
irgendwas von theoretischer Informatik gehört?

Naja, auf der einen Seite willst Du eine fertige Bibliothek/Programm und 
dann willst Du Dich nicht darin einarbeiten. Was bezweckst Du denn mit 
dieser "Fingerübung"?

mfg, Stefan.

Autor: Andreas Schwarz (andreas) (Admin) Benutzerseite Flattr this
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Irgend etwas das halbwegs wie C aussieht (und von "vollwertig" noch weit 
entfernt ist) zu erschaffen, ist ohne Codegeneratoren wie 
lex/yacc/ragel/lemon/... unnötig hart und garantiert schnelle 
Frustration. Diese Werkzeuge werden oft auch für viel einfachere Dinge 
als Programmiersprachen verwendet, z.B. zum Parsen von HTTP-Headern, 
weil man da mit reinem C einfach auf keinen grünen Zweig kommt.

Autor: yalu (Gast)
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> Ja mit diesen flex/lex und bison/yacc wäre es natürlich am feinsten.
> Aber da muss man sich erstmal rein arbeiten, da hab ich keine Lust
> zu.

Einen Parser für eine Programmiersprache (auch für eine einfache)
setzt ein paar Grundkenntnisse und damit immer eine Einarbeitung
voraus.

Du kannst dir jetzt aussuchen, ob du dich in irgendwelche Tools (flex,
bison) einarbeitest oder lieber lernst, den Parser von Hand
(typischerweise nach dem Verfahren des rekursiven Abstiegs) zu
programmieren.

Unterstützende Bibliotheken kenne ich gerade keine, aber selbst diese
erfordern, wenn sie ausreichend mächtig sind, eine nicht zu
unterschätzende Einarbeitung.

Um einen Eindruck davon zu bekommen, wie ein einfacher Parser für
arithmetische Ausdrücke aufgebaut ist, kannst du dir mal dieses
Beispiel anschauen:

  Beitrag "Re: Weis jemand, wie man mathematische Ausdrücke in C++ auswert"

Das ist zwar C++, verwendet außer der umschließenden Klassen-
deklaration (die du auch weglassen kannst) aber so gut wie keine
C++-Elemente.

Vielleicht hilft auch dieses Büchlein:

  http://www.oberon.ethz.ch/WirthPubl/CBEAll.pdf

Da wird ein kompletter Compiler für eine kleine Programmiersprache
entwickelt und sehr gut die Funktionsweise der einzelnen Bestandteile
beschrieben. Wenn dich nur der Parser interessiert, musst du nur bis
Seite 39 lesen, der Rest beschreibt Codegenerierung und Laufzeit-
umgebung.

Auch wenn der Code vielleicht nicht direkt in Assembler übersetzt
werden muss, brauchst du irgendetwas, was das Programm ausführt. Das
kann bspw. ein Interpreter sein, der einen mit Hilfe des Parsers
generierten Zwischencodes ausführt. Am einfachsten ist es, diesen
Zwischencode implizit in Form verketteter und verzweigter Listen im
Hauptspeicher aufzubauen. Der Kontrollfluss wird dabei durch die
Verkettungspointer der Listenelemente dargestellt. Auszuwertende
Ausdrücke werden am einfachsten in eine Sequenz von Push- und
stackbasierten Rechenoperationen umgeformt.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Für deinen ersten "Compiler" würde ich nicht zu lex/yacc raten,
sondern zu einem Tool welches einen rekursiven Abstieg erzeugt.
Der Grund: lex/yacc (flex/bison) erzeugen einen tabellengestützten
Parser. Diese Parser sind zwar sauschnell und auch sehr flexibel,
allerings musst du damit rechnen, dass du einige Fehler in die
Grammatik einbauen wirst. Und so toll auch die flex/yacc generierten
Parser auch sind, zum Debuggen sind sie ein absoluter Horror.

Autor: df311 (Gast)
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mir fallen jetzt auf die schnelle zwei mehr oder weniger sinnvolle 
sprüche ein:
1. jedes problem lässt sich mit dem passenden werkzeug relativ leicht 
lösen.
2. jede programmiersprache hat ihren zweck, sogar perl.

@1: (f)lex/yacc-bison wären das passende werkzeug um einen compiler in C 
zu schreiben (ich musste sowas mal für pseudo-pascal machen). zu diesem 
thema findest du garantiert vorlesungsunterlagen unter dem stichwort 
"compilerbau", "compilerdesign", ...

@2: perl ist (fast) ideal zum parsen von texten geeignet durch die 
(extreme) verwendung von regex. falls es unbedingt c sein muss siehe 1.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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yalu wrote:

> Du kannst dir jetzt aussuchen, ob du dich in irgendwelche Tools (flex,
> bison) einarbeitest oder lieber lernst, den Parser von Hand
> (typischerweise nach dem Verfahren des rekursiven Abstiegs) zu
> programmieren.

Korrigier' mich, falls ich mich irre (bin kein Informatiker), aber
ich habe so in Erinnerung, dass rekursiver Abstieg nur für LL(1)-
Grammatiken benutzbar ist (Pascal müsste damit machbar sein), dass C
aber nur durch eine LALR(1)-Grammatik darstellbar ist und damit auf
diese Weise nicht geparst werden kann.

Ist natürlich eine Frage, wie viel Ähnlichkeit die zu parsende Sprache
mit C am Ende haben soll, aber nichts ist frustrierender, als nach
ellenlanger Einarbeitung dann feststellen zu müssen, dass die Methode
zur Erreichung des Ziels schlicht ungeeignet ist.

Autor: ozo (Gast)
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Dieses Buch hat mir damals recht viel geholfen und zu einem kleinen 
Compiler geführt:
http://www.amazon.com/Principles-Compiler-Addison-...

Autor: yalu (Gast)
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Jörg Wunsch schrieb:
> ... aber ich habe so in Erinnerung, dass rekursiver Abstieg nur für
> LL(1)- Grammatiken benutzbar ist ...

So ist es. Wenn ich das richtig in Erinnerung habe, ist

wobei Gkf die Menge der kontextfreien Grammatiken ist. Viele (oder
vielleicht sogar alle?) kontextfreien Grammatiken lassen sich aber in
LL(1)-Grammatiken umformen, auch automatisch. Die Stichworte sind
Left-Factoring und Left-Recursion-Elimination.

> ... dass C aber nur durch eine LALR(1)-Grammatik darstellbar ist und
> damit auf diese Weise nicht geparst werden kann.

Das beste Beispiel, dass auch C mit rekursivem Abstieg geparst werden
kann, ist der GCC. In früheren Versionen wurde ein per Bison
generierter LALR-Parser eingesetzt, in Version 4.irgendwas (müsste ich
nachschauen) wurde der Parser neu und von Hand geschrieben.

ozo schrieb:
> Dieses Buch hat mir damals recht viel geholfen und zu einem kleinen
> Compiler geführt:
> http://www.amazon.com/Principles-Compiler-Addison-...

Ja, das ist der Klassiker. Es gibt mittlerweile auch neuere Auflagen,
darunter auch eine deutsche, wobei letztere leider etwas aufgedunsen
ist.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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yalu wrote:

> Das beste Beispiel, dass auch C mit rekursivem Abstieg geparst werden
> kann, ist der GCC. In früheren Versionen wurde ein per Bison
> generierter LALR-Parser eingesetzt, in Version 4.irgendwas (müsste ich
> nachschauen) wurde der Parser neu und von Hand geschrieben.

Danke, das wusste ich noch nicht.  Das letzte Mal, als ich mir den
Teil vom GCC näher angesehen habe, hatte er noch den bison-Parser.

Autor: Arc Net (arc)
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Schauen wir mal, ob man sich nicht auf irgendetwas einheitliches einigen 
kann...

Grammatiken:
Chomsky
Typ-0: rekursiv aufzählbar, d.h. alle Sprachen die eine Turing-Maschine 
erkennen kann
Typ-1: Kontextsensitive Sprachen
Typ-2: Kontextfreie
Typ-3: Reguläre

Für alle möglichen Typ-2 Sprachen gibt es z.Z. nur GLR, Earley und 
CYK-Parser.
Alle anderen LL, LR/LALR etc. können nur mit eingeschränkten Typ-2 
Sprachen umgehen. D.h. deterministischen, kontextfreien Sprachen bzw. 
Teilmengen davon.
DLIN <= DCFL <= CFL <= GCSL <= CSL
CSL = Typ-1, CFL = Typ-2

Schönes Tool für LL(k)
http://www.antlr.org
http://www.antlr.org/grammar/list

p.s.
Parsing Techniques - A Practical Guide
http://www.cs.vu.nl/~dick/PTAPG.html

Autor: Sven P. (haku) Benutzerseite
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Marius S. wrote:
> Tja muss wohl mit den standard C funktionen auskommen.

Was sind denn für dich "Standard-C-Funktionen"? Eigentlich gibts erst 
mal nix Andres. prinf() und exit() gehören auch schon zu deinen 
"Standard-C-Funktionen".

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