mathql/doc/mathql_introduction_textual.tex

   1 \subsection{Textual syntax} \label{Textual}
   2
   3 In this section we present {\MathQL}.4 textual syntax using the same notation
   4 that we adopted in \cite{GS03,Gui03}. In particular the grammatical
   5 productions we use resemble {\BNF} with some {\POSIX} formalism:
   6
   7 \begin{itemize}
   8
   9 \item
  10 \TT{::=} defines a grammatical production by means of a regular expression.
  11
  12 Regular expressions are made of the following elements
  13 (\TT{...} is a placeholder):
  14
  15 \item
  16 \TT{`...`} represents any character in a character set;
  17
  18 \item
  19 \verb+`^ ...`+ represents any character (U+20 to U+7E) not in a character set;
  20
  21 \item
  22 \TT{"..."} represents a string to be matched verbatim;
  23
  24 \item
  25 \GP{...} represents a regular expression defined by a grammatical production;
  26
  27 \item
  28 \TT{... ...} represents a conjunctive regular expression;
  29
  30 \item
  31 \TT{... | ...} represents a disjunctive regular expression;
  32
  33 \item
  34 \TT{[ ... ]?} represents an optional regular expression;
  35
  36 \item
  37 \TT{[ ... ]+} represents a regular expression to be repeated one or more times;
  38
  39 \item
  40 \TT{[ ... ]*} represents a regular expression to be repeated zero or more times;
  41
  42 \item
  43 \TT{[ ... ]} represents a grouped regular expression.
  44
  45 \end{itemize}
  46
  47 \begin{figure}
  48 \begin{footnotesize} \begin{verbatim}
  49 <dec>     ::= '0 - 9'
  50 <num>     ::= <dec> [ <dec> ]*
  51 <hex>     ::= <dec> | 'A - F' | 'a - f'
  52 <escaped> ::= "u" <hex> <hex> <hex> <hex> | '"' | "\" | "^"
  53 <string>  ::= '"' [ "\" <escaped> "^" | '^ "\^' ]* '"'
  54 <path>    ::= "/" | [ "/" <string> ]+
  55 \end{verbatim} \end{footnotesize}
  56 \vskip-1pc
  57 \caption{Textual syntax of numbers, strings and paths} \label{StrTS}
  58 \end{figure}
  59
  60 \begin{figure}
  61 \begin{footnotesize}
  62 \begin{center} \begin{tabular}{|l|l|c|}
  63 \hline {\bf Escape sequence} & {\bf Unicode character} & {\bf Text} \\
  64 \hline \verb+\u....^+        & U+....                  &            \\
  65 \hline \verb+\"^+            & U+0022                  & \verb+"+   \\
  66 \hline \verb+\\^+            & U+005C                  & \verb+\+   \\
  67 \hline \verb+\^^+            & U+005E                  & \verb+^+   \\
  68 \hline
  69 \end{tabular} \end{center}
  70 \end{footnotesize}
  71 \vskip-1pc
  72 \caption{Textual syntax of escaped characters} \label{EscTS}
  73 \end{figure}
  74
  75 Queries and results can contain quoted constant strings with the syntax of
  76 \figref {StrTS}%
  77 \footnote
  78 {Note that the first slash of the \GP{path} is not optional as in {\MathQL}.3.}
  79 and the meaning of the escaped sequences is shown in \figref{EscTS} (where
  80 $ .... $ is a 4-digit placeholder).
  81 {\MathQL} character escaping syntax aims at complying with W3C character model
  82 for the World Wide Web \cite{W3Ca} which recommends a support for standard
  83 Unicode characters (U+0000 to U+FFFF) and escape sequences with start/end
  84 delimiters.
  85 In particular {\MathQL} escape delimiters (backslash and caret) are chosen
  86 among the \emph{unwise} characters for {\URI} references (see \cite{URI})
  87 because {\URI} references are the natural content of constant strings and
  88 these characters should not be so frequent in them.
  89
  90 \begin{figure}
  91 \begin{footnotesize} \begin{verbatim}
  92 <alpha> ::= [ 'A - Z' | 'a - z' | `_` ]+
  93 <id>    ::= <alpha> [ <alpha> | <dec> ]*
  94 <svar>  ::= "$" <id>
  95 <evar>  ::= "@" <id>
  96 \end{verbatim}\end{footnotesize} %$
  97 \vskip-1pc
  98 \caption{Textual syntax of variables} \label{VarTS}
  99 \end{figure}
 100
 101 Queries can also contain \emph{set} variables (production \GP{svar}) and
 102 \emph{element} variables (production \GP{evar}) according to the syntax of
 103 \figref{VarTS}.%
 104 \footnote{This syntax resembles the one of programming languages identifiers.}
 105 A set variable holds an {\av} set, {\ie} a query result, while an element
 106 variable holds an {\av}.
 107
 108 \begin{figure}
 109 \begin{footnotesize} \begin{verbatim}
 110 <ref>       ::= [ "sub" | "super" ]?
 111 <qualifier> ::= [ "inverse" ]? <ref> <path>
 112 <main>      ::= [ "main" <path> ]?
 113 <cons>      ::= <path> [ "in" | "match" ] <query>
 114 <istrue>    ::= [ "istrue" <cons> [ "," <cons> ]* ]?
 115 <isfalses>  ::= [ "isfalse" <cons> [ "," <cons> ]* ]*
 116 <exp>       ::= <path> [ "as" <path> ]?
 117 <sec>       ::= [ "attr" <exp> [ "," <exp> ]* ]?
 118 <opt_args>  ::= <main> <istrue> <isfalses> <sec>
 119 <source>    ::= [ "pattern" ]? <query>
 120 <paths>     ::= <path> [ "," <path> ]*
 121 <query>     ::= "(" <query> ")" | <string> | "[" <xavs> "]"
 122             |   "property" <qualifier> <opt_args> "of" <source>
 123             |   "let" <svar> "=" <query> "in" <query>
 124             |   <query> ";;" <query> | <svar> | <evar>
 125             |   "ex" <query> | <evar> "." <path>
 126             |   "add" [ "distr" ]? [ <xgroups> | <evar> ] "in" <query>
 127             |   "for" <evar> "in" <query> [ "sup" | "inf" ] <query>
 128             |   "while" <query> [ "sup" | "inf" ] <query>
 129             |   <path> "{" [ <paths> ]? "}" "{" <queries> "}"
 130             |   "gen" <path> [ "{" <queries> "}" | "in" <query> ]
 131 <queries>   ::= [ <query> [ "," <query> ]* ]?
 132 <xattr>     ::= <path> "=" <query>
 133 <xgroup>    ::= "{" <xattr> [ ";" <xattr> ]* "}"
 134 <xgroups>   ::= <xgroup> [ "," <xgroup> ]*
 135 <xav>       ::= <string> [ "attr" <xgroups> ]?
 136 <xavs>      ::= [ <xav> [ ";" <xav> ]* ]?
 137 \end{verbatim} \end{footnotesize}
 138 \vskip-1pc
 139 \caption{Textual syntax of queries} \label{QueryTS}
 140 \end{figure}
 141
 142 \begin{figure}
 143 \begin{footnotesize} \begin{verbatim}
 144 <attr>  ::= <path> "=" <string> | "{" <string> [ "," <string> ]* "}"
 145 <group> ::= "{" <attr> [ ";" <attr> ]* "}"
 146 <av>    ::= <string> [ "attr" <group> [ "," <group> ]* ]?
 147 <avs>   ::= [ <av> [ ";" <av> ]* ]?
 148 \end{verbatim} \end{footnotesize}
 149 \vskip-1pc
 150 \caption{Textual syntax of results} \label{ResultTS}
 151 \end{figure}
 152
 153 \begin{figure}
 154 \begin{footnotesize} \begin{verbatim}
 155 <query> ::= "empty" | "false" | "true"
 156         |   [ "not" | "count" | "proj" <path> "of" ] <query>
 157         |   <query> [ "and" | "or" | "xor" ] <query>
 158         |   <query> [ "sub" | "meet" | "eq" | "le" | "lt" ] <query>
 159         |   <query> [ "union" | "intersect" | "diff" ] <query>
 160         |   "{" <queries> "}"
 161         |   "keep" [ "allbut" ]? [ <paths> "in" ]? <query>
 162         |   "if" <query> "then" <query> "else" <query>
 163         |   "select" <evar> "from" <query> "where" <query>
 164 \end{verbatim} \end{footnotesize}
 165 \vskip-1pc
 166 \caption{Textual syntax of the basic extension} \label{BasicTS}
 167 \end{figure}
 168
 169 The core infrastructure of {\MathQL}.4 defines a syntax for queries
 170 (\figref{QueryTS}, production \GP{query}) and a syntax for results
 171 (\figref{ResultTS}, production \GP{avs}).
 172 A syntax extension for the most common functions of the basic library is
 173 also provided for the user's convenience and for backward compatibility with
 174 {\MathQL}.3. The syntax extension concerning the functions covered in this
 175 paper is shown in \figref{BasicTS}.
 176 Note that this extension makes \GP{avs} an instance of \GP{xavs}.
 177
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