]> Repositorios git - scryer-prolog.git/commitdiff
Another thorough rewrite of library(json) to better preserve the complete set of...
authorpanasenco <[email protected]>
Fri, 23 Apr 2021 06:51:34 +0000 (23:51 -0700)
committerpanasenco <[email protected]>
Fri, 23 Apr 2021 17:30:38 +0000 (10:30 -0700)
src/lib/json.pl
src/tests/json/README.md
src/tests/json/pass_everything.min.json
src/tests/json/test_json.pl

index 444a6ab73a7d70fa8a2abd155be4a074b8c0df25..2d7787d8e9c4e03b26b2d6c4c3718e0e598897d4 100644 (file)
                  json_chars//1
                 ]).
 
-:- use_module(library(assoc)).
-:- use_module(library(between)).
-:- use_module(library(charsio)).
 :- use_module(library(dcgs)).
 :- use_module(library(dif)).
-:- use_module(library(error)).
 :- use_module(library(lists)).
-:- use_module(library(reif)).
 
 /*  The DCGs are written to match the McKeeman form presented on the right side of https://www.json.org/json-en.html 
     as closely as possible. Note that the names in the McKeeman form conflict with the pictures on the site. */
@@ -76,7 +71,6 @@ json_object([Pair|Pairs]) -->
     This is a pure performance-driven decision that doesn't affect the logic. The predicate could equivalently be
     implementes as `json_members//1` below:
     ```
-    json_members([Key-Value])                --> json_member(Key, Value).
     json_members([Key-Value, Pair2 | Pairs]) --> json_member(Key, Value), ",", json_members([Pair2 | Pairs]).
     ```
     That's a logically equivalent and equally clean representation to the lagged argument. However, it leaves
@@ -107,106 +101,98 @@ json_string(Chars) --> "\"", json_characters(Chars), "\"".
 json_characters("")           --> "".
 json_characters([Char|Chars]) --> json_character(Char), json_characters(Chars).
 
-letter_escape('"', '"').
-letter_escape('\\', '\\').
-letter_escape('/', '/').
-letter_escape('\b', 'b').
-letter_escape('\f', 'f').
-letter_escape('\n', 'n').
-letter_escape('\r', 'r').
-letter_escape('\t', 't').
-
 /*  Note on variable instantiation checks (`var/1` and `nonvar/1`) used below and in Prolog in general.
-    Instantiation checks should ideally never be used to change the logic of your program. Instead, they are one of
+    Instantiation checks should never be used to change the logic of your program. Instead, they are one of
     many tools to adjust the 'control' or 'search strategy' used by Prolog to execute the logic of your program.
     For a general overview of the idea, read Bob Kowalski's "Algorithm = Logic + Control":
     https://www.doc.ic.ac.uk/~rak/papers/algorithm%20=%20logic%20+%20control.pdf
     For an introduction to search strategies in Prolog, read: https://www.metalevel.at/prolog/sorting#searching
-    However, when dealing with a real-world data format standard, real differences arise in how a string should be
-    parsed vs generated. Usually, parsing should allow multiple ways of doing things, while generating should only
-    happen in one best way.
-    JSON characters are parsed/generated in one of three ways:
-    1.  Directly. All characters in the range 20.10FFFF, except '"' and '\\' must be generated and parsed directly,
-        escape for the forward slash '/', which must not be generated directly, but can be parsed directly.
-    2.  Backslash followed by a single special character defined in the escape map - both parsing and generating.
-    3.  Backslash followed by 'u' and 4 hex values defining the character code of the internal character.
-        When generating, only allow range 0.20 excepting characters in the escape map.
-        When parsing, allow any value.
-    In order to take advantage of first argument indexing, we must reify this distinction in a single predicate. */
-json_character(InternalChar) -->
-        { (   nonvar(InternalChar) ->
-              (   letter_escape(InternalChar, _) ->
-                  Type = letter_escape
-              ;   char_code(InternalChar, InternalCharCode),
-                  (   InternalCharCode >= 32 ->
-                      Type = direct
-                  ;   Type = hex_escape
-                  )
-              )
-          ;   true
-          ) },
-          json_character(Type, InternalChar).
+    It's tempting to use instantiation checks to be more strict while generating and more relaxed while parsing.
+    In fact, the early version of this library aimed to return exactly one result when generating. However, doing that
+    is **wrong** and leads to difficult-to-catch bugs. Instead, adjust the search strategy to return the most ideal
+    and strictest answer FIRST and then return less ideal answers on backtracking.
+    As an example, consider a string containing just the forward slash. The JSON standard recommends the forward slash
+    be escaped with a backslash, but allows it to not be escaped. Attempting to force stricter behavior with
+    instantiation checks can lead to this confusing mess:
+    ```
+    phrase(json:json_characters("/"), External).
+       External = "\\/".
+    ?- phrase(json:json_characters(Internal), "/").
+       Internal = "/"
+    ;  false.
+    ?- phrase(json:json_characters("/"), "/").
+    false.
+    ```
+    To avoid such bugs, never use instantiation checks to reduce the number of right answers, but rather to adjust
+    the *path* used to traverse those answers. */
 
-json_character(direct, PrintChar)  --> [PrintChar].
-json_character(letter_escape, EscapeChar) -->
-        { letter_escape(EscapeChar, PrintChar) },
+escape_char('"', '"').
+escape_char('\\', '\\').
+escape_char('/', '/').
+escape_char('\b', 'b').
+escape_char('\f', 'f').
+escape_char('\n', 'n').
+escape_char('\r', 'r').
+escape_char('\t', 't').
+
+json_character(EscapeChar) -->
+        { escape_char(EscapeChar, PrintChar) },
         "\\",
         [PrintChar].
-json_character(hex_escape, EscapeChar) -->
+json_character(PrintChar)  -->
+    [PrintChar],
+    { dif(PrintChar, '\\'),
+      dif(PrintChar, '"'),
+      char_code(PrintChar, PrintCharCode),
+      PrintCharCode >= 32 }.
+json_character(EscapeChar) -->
         "\\u",
-        { (   nonvar(EscapeChar) ->
-              char_code(EscapeChar, EscapeCharCode),
-              H1 = 0,
-              H2 = 0,
-              H3 is EscapeCharCode // 16,
-              H4 is EscapeCharCode mod 16
-          ;   true
-          ) },
         json_hex(H1),
         json_hex(H2),
         json_hex(H3),
         json_hex(H4),
-        { (   var(EscapeChar) ->
+        { (   nonvar(H1) ->
               EscapeCharCode is H1 * 16^3 + H2 * 16^2 + H3 * 16 + H4,
               char_code(EscapeChar, EscapeCharCode)
-          ;   true
+          ;   char_code(EscapeChar, EscapeCharCode),
+              H1 is (EscapeCharCode // 16^3) mod 16,
+              H2 is (EscapeCharCode // 16^2) mod 16,
+              H3 is (EscapeCharCode // 16^1) mod 16,
+              H4 is (EscapeCharCode // 16^0) mod 16
           ) }.
 
-json_hex(Value) -->
-    { (   nonvar(Value) ->
-          (   between(0, 9, Value) ->
-              Code is Value + 48
-          ;   (   between(10, 15, Value) ->
-                  Code is Value + 87
-              ;   false
-              )
-          ),
-          char_code(Char, Code)
-      ;   true
-      )
-    },
-    [Char],
-    { (   var(Value) ->
-          char_code(Char, Code),
-          (   between(48, 57, Code) ->
-              Value is Code - 48
-          ;   (   between(65, 70, Code) ->
-                  Value is Code - 55
-              ;   (   between(97, 102, Code) ->
-                      Value is Code - 87
-                  ;   false
-                  )
-              )
-          )
-      ;   true
-      ) }.
+json_hex(Digit) --> json_digit(Digit).
+json_hex(10)    --> "a".
+json_hex(11)    --> "b".
+json_hex(12)    --> "c".
+json_hex(13)    --> "d".
+json_hex(14)    --> "e".
+json_hex(15)    --> "f".
+json_hex(10)    --> "A".
+json_hex(11)    --> "B".
+json_hex(12)    --> "C".
+json_hex(13)    --> "D".
+json_hex(14)    --> "E".
+json_hex(15)    --> "F".
+
+/*  I can't think of any alternatives to using `number_chars/2` when generating, though this leads
+    to under-reporting of correct solutions. At least matching solutions unify when both are instantiated...
+    ```
+    ?- phrase(json:json_number(N), "123E2").
+       N = 12300
+    ;  false.
+    ?- phrase(json:json_number(12300), Cs).
+       Cs = "12300".
+    ?- phrase(json:json_number(12300), "123E2").
+       true
+    ;  false.
+    ```
+*/
+parsing, [C] --> [C], { nonvar(C) }.
 
-/*  Here we are going to simply rely on `number_chars/2` when generating. */
 json_number(Number) -->
-        (   { nonvar(Number) } ->
-            { number_chars(Number, NumberChars) },
-            NumberChars
-        ;   json_sign_noplus(Sign),
+        (   parsing ->
+            json_sign_noplus(Sign),
             json_integer(Integer),
             json_fraction(Fraction),
             json_exponent(Exponent),
@@ -215,6 +201,8 @@ json_number(Number) -->
               ;   Base = 10.0
               ),
               Number is Sign * (Integer + Fraction) * Base ^ Exponent }
+        ;   { number_chars(Number, NumberChars) },
+            NumberChars
         ).
 
 json_integer(Digit)      --> json_digit(Digit).
@@ -230,6 +218,9 @@ json_digits(Value, Power) -->
         { Power is NextPower + 1,
           Value is FirstDigit * 10^Power + RemainingValue }.
 
+json_digit(0)     --> "0".
+json_digit(Digit) --> json_onenine(Digit).
+
 json_onenine(1) --> "1".
 json_onenine(2) --> "2".
 json_onenine(3) --> "3".
@@ -240,29 +231,18 @@ json_onenine(7) --> "7".
 json_onenine(8) --> "8".
 json_onenine(9) --> "9".
 
-json_digit(0) --> "0".
-json_digit(1) --> "1".
-json_digit(2) --> "2".
-json_digit(3) --> "3".
-json_digit(4) --> "4".
-json_digit(5) --> "5".
-json_digit(6) --> "6".
-json_digit(7) --> "7".
-json_digit(8) --> "8".
-json_digit(9) --> "9".
-
 json_fraction(0)        --> "".
 json_fraction(Fraction) -->
-    ".",
-    json_digits(Value, Power),
-    { Fraction is Value / 10 ^ (Power + 1) }.
+        ".",
+        json_digits(Value, Power),
+        { Fraction is Value / 10.0 ^ (Power + 1) }.
 
 json_exponent(0)        --> "".
 json_exponent(Exponent) -->
-    json_exponent_signifier,
-    json_sign(Sign),
-    json_digits(Value, _),
-    { Exponent is Sign * Value }.
+        json_exponent_signifier,
+        json_sign(Sign),
+        json_digits(Value, _),
+        { Exponent is Sign * Value }.
 
 json_exponent_signifier --> "E".
 json_exponent_signifier --> "e".
@@ -273,6 +253,18 @@ json_sign_noplus(-1) --> "-".
 json_sign(Sign) --> json_sign_noplus(Sign).
 json_sign(1)    --> "+".
 
-/* Make sure json_ws doesn't attempt to generate whitespace and succeeds without choicepoints when generating */
-json_ws --> [C], {nonvar(C), member(C, " \n\r\t")}, json_ws.
-json_ws --> "".
+/* Make `json_ws/0` greedy when parsing, lazy when generating */
+json_ws_empty --> "".
+json_ws_nonempty --> " ".
+json_ws_nonempty --> "\n".
+json_ws_nonempty --> "\r".
+json_ws_nonempty --> "\t".
+json_ws_greedy --> json_ws_nonempty, json_ws_greedy.
+json_ws_greedy --> json_ws_empty.
+json_ws_lazy --> json_ws_empty.
+json_ws_lazy --> json_ws_nonempty, json_ws_lazy.
+json_ws -->
+        (   parsing ->
+            json_ws_greedy
+        ;   json_ws_lazy
+        ).
index 9450226e8114bc9ef4b843afbc898692aea2eb5a..6fc5f60eea5e4ca5ae9b820e2a56f9e76491296c 100644 (file)
@@ -1,5 +1,8 @@
 ## Benchmarks\r
 \r
+These are honestly super flawed (single read/write of a single file) but that can at least capture movement on the \r
+order of 0.1 s, and that's good enough for me.\r
+\r
 ### Read\r
 \r
 With CLP(Z):\r
@@ -22,6 +25,12 @@ With first argument indexing optimizations:
    % CPU time: 0.310 seconds\r
 ```\r
 \r
+After making the code more general:\r
+```\r
+?- test_json:test_json_read.\r
+   % CPU time: 0.217 seconds\r
+```\r
+\r
 ### Write\r
 \r
 Without first argument indexing optimizations:\r
@@ -31,8 +40,13 @@ Without first argument indexing optimizations:
 ```\r
 \r
 With first argument indexing optimizations:\r
-\r
 ```\r
 ?- test_json:test_json_minify.\r
    % CPU time: 0.015 seconds\r
 ```\r
+\r
+After making the code more general:\r
+```\r
+?- test_json:test_json_minify.\r
+   % CPU time: 0.013 seconds\r
+```\r
index 35137af4a7de41cadd70c9523868a76075340573..e474c5dc9590a774c56b29dff1f3ef304e4b12cd 100644 (file)
@@ -1 +1 @@
-["JSON Test Pattern pass1",{"object with 1 member":["array with 1 element"]},{},[],-42,true,false,null,{"":23456789012000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000," s p a c e d ":[1,2,3,4,5,6,7],"# -- --> *\/":" ","\/\\\"쫾몾ꮘﳞ볚\b\f\n\r\t`1~!@#$%^&*()_+-=[]{}|;:',.\/<>?":"A key can be any string","ALPHA":"ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWYZ","E":12345678900000000000000000000000000.0,"address":"50 St. James Street","alpha":"abcdefghijklmnopqrstuvwyz","array":[],"backslash":"\\","comment":"\/\/ \/* <!-- --","compact":[1,2,3,4,5,6,7],"controls":"\b\f\n\r\t","digit":"0123456789","e":0.000000000000123456789,"false":false,"hex":"ģ䕧覫\u0001췯ꯍ\u001a","integer":1234567890,"jsontext":"{\"object with 1 member\":[\"array with 1 element\"]}","null":null,"object":{},"one":1,"quote":"\"","quotes":"&#34; \" %22 0x22 034 &#x22;","real":-9876.54321,"slash":"\/ & \/","space":" ","special":"`1~!@#$%^&*()_+-={':[,]}|;.<\/>?","true":true,"url":"http:\/\/www.JSON.org\/","zero":0},0.5,98.6,99.44,1066,"rosebud"]
\ No newline at end of file
+["JSON Test Pattern pass1",{"object with 1 member":["array with 1 element"]},{},[],-42,true,false,null,{"integer":1234567890,"real":-9876.54321,"e":0.000000000000123456789,"E":12345678900000000000000000000000000.0,"":23456789012000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000,"zero":0,"one":1,"space":" ","quote":"\"","backslash":"\\","controls":"\b\f\n\r\t","slash":"\/ & \/","alpha":"abcdefghijklmnopqrstuvwyz","ALPHA":"ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWYZ","digit":"0123456789","special":"`1~!@#$%^&*()_+-={':[,]}|;.<\/>?","hex":"ģ䕧覫\u0001췯ꯍ\u001a","true":true,"false":false,"null":null,"array":[],"object":{},"address":"50 St. James Street","url":"http:\/\/www.JSON.org\/","comment":"\/\/ \/* <!-- --","# -- --> *\/":" "," s p a c e d ":[1,2,3,4,5,6,7],"compact":[1,2,3,4,5,6,7],"jsontext":"{\"object with 1 member\":[\"array with 1 element\"]}","quotes":"&#34; \" %22 0x22 034 &#x22;","\/\\\"쫾몾ꮘﳞ볚\b\f\n\r\t`1~!@#$%^&*()_+-=[]{}|;:',.\/<>?":"A key can be any string"},0.5,98.6,99.44,1066,"rosebud"]
\ No newline at end of file
index 31f748b3ab700ff9ae849fa7f3f9806980ab4c87..1c2347588accaea4aa822fd8c4bf2d18fa22428c 100644 (file)
@@ -2,6 +2,7 @@
 
 :- use_module(library(charsio)).
 :- use_module(library(dcgs)).
+:- use_module(library(format)).
 :- use_module(library(json)).
 :- use_module(library(lists)).
 :- use_module(library(os)).
@@ -18,23 +19,31 @@ name_parse(Name, Json) :-
     once(phrase_from_file(json_chars(Json), Path)).
 
 test_json_read :-
-    name_parse("pass_null.json", _),
-    name_parse("pass_alnum.json", _),
-    name_parse("pass_special.json", _),
-    name_parse("pass_mandatory_escapes.json", _),
-    name_parse("pass_forward_slash.json", _),
-    name_parse("pass_hex.json", _),
-    name_parse("pass_smallfloat.json", _),
-    name_parse("pass_bigfloat.json", _),
+    name_parse("pass_null.json", null),
+    name_parse("pass_alnum.json", string("ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWYZabcdefghijklmnopqrstuvwyz0123456789")),
+    name_parse("pass_special.json", string("`1~!@#$%^&*()_+-={':[,]}|;.</>?")),
+    name_parse("pass_mandatory_escapes.json", string(" \" \\ \b\f\n\r\t ")),
+    name_parse("pass_forward_slash.json", string("/ & /")),
+    name_parse("pass_hex.json", string("ģ\x4567\\x89ab\\xcdef\\xabcd\\xef4a\")),
+    name_parse("pass_smallfloat.json", number(0.000000000000123456789)),
+    name_parse("pass_bigfloat.json", number(12345678900000000000000000000000000.0)),
     time(name_parse("pass_everything.json", _)).
 
+minify_sample_json :-
+    name_parse("pass_everything.json", Json),
+    time(once(phrase(json_chars(Json), MinChars))),
+    test_path("pass_everything.min.json", MinPath),
+    open(MinPath, write, Stream),
+    format(Stream, "~s", [MinChars]),
+    close(Stream).
+
 test_json_minify :-
     test_path("pass_everything.min.json", MinPath),
-    open(MinPath, read, RefMin),
-    read_line_to_chars(RefMin, RefChars, []),
-    close(RefMin),
+    open(MinPath, read, Stream),
+    read_line_to_chars(Stream, RefChars, []),
+    close(Stream),
     name_parse("pass_everything.json", Json),
-    time(phrase(json_chars(Json), MinChars)),
+    time(once(phrase(json_chars(Json), MinChars))),
     RefChars = MinChars.
 
 test_json_int_float :-