BNF

概述

BNF（Backus-Naur Form，巴科斯-诺尔范式）是描述编程语言语法的形式化表示法，由 John Backus 于1959年为 ALGOL 58 发明，后经 Peter Naur 扩展。

关键内容

起源

FORTRAN I 没有形式化的语言规范——语言的语义完全由编译器的行为来定义。当不同厂商开发自己的 FORTRAN 编译器时，由于缺乏精确的规范，不同实现之间出现了大量不兼容性。这一教训直接推动了 Backus 对形式化方法的追求。

1959年，Backus 为 ALGOL 58 报告发明了 Backus 范式，后经 Peter Naur 扩展为 BNF。BNF 后来成为描述编程语言语法的标准工具，几乎所有现代语言规范都使用 BNF 或其变体。

形式

BNF 使用产生式规则描述语言的语法结构：

<expression> ::= <term> | <expression> "+" <term>
<term> ::= <factor> | <term> "*" <factor>

意义

• 从 FORTRAN 的实践出发、通向 BNF 理论的路径，是工程推动理论发展的经典案例
• BNF 为编译器的语法分析阶段提供了精确的形式化工具
• 现代语言规范（如 C、C++、Java、Python、Rust）都使用 BNF 或其变体

来源

• raw/books/计算机科学/04-backus-fortran.md

相关

• John Backus — 发明者
• FORTRAN — 缺乏形式化规范的教训推动了 BNF 的发明
• 编译器优化 — BNF 为语法分析提供形式化工具