Die Backus-Normalform (BNF) ist ein Notationssystem, das zur Beschreibung der Syntax von Programmiersprachen verwendet wird. Sie ist ein wichtiges Hilfsmittel für Sprachentwickler und Softwareingenieure, das es ihnen ermöglicht, die Syntax ihrer Sprachen und die Art und Weise, wie sie interpretiert werden, genau zu beschreiben. Die BNF wurde bei der Entwicklung und Beschreibung vieler beliebter Programmiersprachen verwendet, darunter C, Java und Python.
Die BNF wurde erstmals von John Backus in den späten 1950er Jahren als Teil seiner bahnbrechenden Arbeit über die Programmiersprache FORTRAN entwickelt. Seitdem wurde sie von vielen Sprachentwicklern übernommen und ist heute ein wichtiger Bestandteil des Entwicklungsprozesses für jede Programmiersprache.
BNF ist ein Notationssystem, das eine Reihe von Regeln verwendet, um die Syntax einer Programmiersprache zu definieren. Es besteht aus einer Reihe von Token oder Symbolen, die miteinander kombiniert werden, um gültige Ausdrücke und Anweisungen in der Sprache zu bilden. Token können kombiniert werden, um komplexere Anweisungen zu bilden, wie z. B. if-then-else-Anweisungen, Schleifen und Funktionen.
BNF besteht aus einer Reihe von Symbolen, die zur Darstellung verschiedener Elemente einer Programmiersprache verwendet werden. Dazu gehören Variablen, Literale, Operatoren und Schlüsselwörter. Die Notation enthält auch spezielle Symbole zur Definition der Struktur eines Programms, wie z. B. Klammern, Klammern und geschweifte Klammern.
Zusätzlich zu den Symbolen, die zur Darstellung der Elemente einer Programmiersprache verwendet werden, verwendet die BNF auch eine Reihe von Grammatikregeln, um die Struktur der Sprache zu beschreiben. Diese Grammatikregeln definieren die Reihenfolge, in der die Symbole verwendet werden können, sowie die Arten von Ausdrücken und Anweisungen, die gebildet werden können.
Die BNF ist ein leistungsfähiges Werkzeug für Sprachdesigner und Softwareentwickler, mit dem sie die Syntax und Struktur ihrer Sprachen genau definieren können. Durch die Verwendung von BNF können Entwickler sicherstellen, dass ihre Sprachen konsistent und wohldefiniert sind, was ihre Verwendung und ihr Verständnis erleichtert.
Trotz ihrer Leistungsfähigkeit hat die BNF einige Beschränkungen. Es ist nicht möglich, jedes Detail einer Sprache mit BNF zu definieren, und einige Elemente, wie z. B. Typsicherheit, können in der Notation nicht ausgedrückt werden. Außerdem kann BNF für Personen, die mit der Notation nicht vertraut sind, schwer zu verstehen sein.
Die BNF wird in vielen verschiedenen Bereichen der Informatik verwendet, vom Sprachentwurf bis zur Implementierung von Compilern. Sie wird auch bei der Entwicklung von Parsern verwendet, d. h. von Programmen, die in einer bestimmten Sprache geschriebene Anweisungen interpretieren und ausführen können. Darüber hinaus wird die BNF in der Forschung zur künstlichen Intelligenz verwendet, um die Struktur der natürlichen Sprache zu beschreiben.
Die Backus-Naur-Form (BNF) ist eine Notation für kontextfreie Grammatiken. Sie ist nach ihren Erfindern, John Backus und Peter Naur, benannt.
Die BNF besteht aus einer Reihe von Regeln zur Darstellung einer formalen Sprache. Jede Regel besteht aus zwei Teilen:
- Die linke Seite, die ein nichtterminales Symbol ist.
- Die rechte Seite, die eine Folge von Terminals und/oder Nichtterminals ist.
Eine BNF-Grammatik ist eine Menge von Regeln in der Form:
::=
wobei ein Nichtterminalsymbol ist und eine Folge von Terminals und/oder Nichtterminals ist.
Zum Beispiel ist das Folgende eine einfache BNF-Grammatik für arithmetische Ausdrücke:
::= | +
::= | *
::= | ( )
::= 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
Diese Grammatik besteht aus vier Regeln. Die erste Regel besagt, dass ein Ausdruck ( ) entweder ein Term ( ) oder ein Ausdruck gefolgt von einem Pluszeichen und einem Term ist. Die zweite Regel besagt, dass ein Term entweder ein Faktor ( ) oder ein Term, gefolgt von einem Stern und einem Faktor, ist. Die dritte Regel besagt, dass ein Faktor entweder eine Zahl ( ) oder ein in Klammern gesetzter Ausdruck ist. Die vierte Regel besagt, dass eine Zahl eine der Ziffern 0 bis 9 ist.
Diese Grammatik kann verwendet werden, um alle gültigen arithmetischen Ausdrücke zu erzeugen, wie z.B. "2+3*4" und "(1+2)*3".
Die Backus-Naur-Form (BNF) ist eine Notationstechnik für kontextfreie Grammatiken, die häufig zur Beschreibung der Syntax von Programmiersprachen verwendet wird. Sie wurde von John Backus und Peter Naur in den 1950er Jahren entwickelt.
Die Grundidee der BNF besteht darin, die Struktur einer Zeichenkette durch eine Reihe von Regeln zu beschreiben. Eine Regel kann zum Beispiel festlegen, dass eine Zeichenkette mit einem bestimmten Zeichen beginnen und mit einem anderen Zeichen enden muss. Zwischen diesen beiden Zeichen kann eine beliebige Anzahl von anderen Zeichen liegen.
Die BNF ist ein sehr leistungsfähiges Werkzeug zur Beschreibung der Syntax von Programmiersprachen und wird seit vielen Jahren zu diesem Zweck verwendet.
Der Hauptunterschied zwischen BNF und EBNF besteht darin, dass BNF eine eingeschränktere Notation ist, die nur die Beschreibung kontextfreier Grammatiken erlaubt, während EBNF eine ausdrucksstärkere Notation ist, die zur Beschreibung eines größeren Spektrums formaler Sprachen verwendet werden kann. Ein weiterer wichtiger Unterschied ist, dass EBNF die Verwendung von Metasymbolen erlaubt, die eine Kurzform für die Darstellung allgemeiner Muster darstellen.
In der Informatik ist BNF (Backus-Naur-Form oder Backus-Normalform) eine Notationstechnik für kontextfreie Grammatiken, die häufig zur Beschreibung der Syntax von Computersprachen wie Programmiersprachen, Dokumentenformaten, Befehlssätzen und Kommunikationsprotokollen verwendet wird.
BNF wurde ursprünglich von John Backus im Zusammenhang mit der Programmiersprache ALGOL 58 eingeführt. Unabhängig davon wurde sie von Peter Naur im Zusammenhang mit der Programmiersprache ALGOL 60 eingeführt.
Die BNF ist heute in vielen verschiedenen Bereichen der Informatik weit verbreitet. Insbesondere wird sie verwendet, um die Syntax vieler Programmiersprachen, Dokumentenformate, Befehlssätze und Kommunikationsprotokolle zu spezifizieren.
Es gibt viele verschiedene Varianten der BNF. Die gebräuchlichste ist EBNF (Extended Backus-Naur form), die eine Obermenge der BNF ist.