【ぶんみゃくじゆうぶんぽう】

文脈自由文法とは？

最終更新: 2026年10月2日

💡 記号の書き換え規則で、構文の形を定義する仕組み

単一の非終端記号を書き換える生成規則で、記号列の構造を定義する文法。終端・非終端・開始記号、完全な導出例と、構文解析と意味解析の違いを解説します。

📌 このページのポイント

矢印は規則を適用する順番で、計算結果へ変える図ではありません。3+3、5+3、5+5も生成できますが、一般の算術式をすべて定義する文法ではありません。

ひよこ

プログラムの形を、どう決めるの？

ペンギン先生

書き換え規則を定める。開始記号、非終端記号、終端記号、生成規則が文法の構成要素だよ。非終端はさらに展開する記号、終端は最後に残る記号。そこから、どんな列を作れるかを考える。

ひよこ

「文脈自由」って、前後を無視して読むの？

ペンギン先生

入力の順番を無視する意味ではない。規則の左辺が単一の非終端記号で、その周囲の記号列に関係なく置き換えられるという意味だよ。規則に従って作られる列には、順序や構造がある。

ひよこ

簡単な例で見たい！

ペンギン先生

開始をSとし、規則を「S → N + N」「N → 3」「N → 5」とする。この小さな文法なら、SからN + N、次に3 + N、最後に3 + 5と展開できる。数字の3・5と記号+が終端だよ。

ひよこ

3 + 5という計算だけの文法？

ペンギン先生

この例は、仕組みを説明する小さな文法だよ。一般的な算術式を全部定義しているわけではない。プログラミング言語では、式や文などの規則を組み合わせ、構文解析で入力の構造を確かめる。

ひよこ

構文が合っていれば、プログラムは正しい？

ペンギン先生

別の確認も必要だ。型が合うか、変数が宣言されているかなどは、通常、意味解析で扱う。さらに実行時の動作もある。構文を定義できることと、プログラム全体の正しさは区別しよう。

もっと詳しく知りたい人へ

BNFとは同じ言葉？

BNFは文法の規則を書き表す記法です。文脈自由文法は規則の形式に関する概念です。表記の方法と、その規則でどんな列や構造を定義するかを区別して考えます。

そのような文法は曖昧な文法です。例えば演算の優先順位を区別しない規則では、一つの式に異なる構造を与えることがあります。構文解析で扱う際には、規則や優先順位などを明確にします。

まとめ：ざっくりこれだけ覚えればOK！

「文脈自由文法」って出てきたら「記号の書き換え規則で、構文の形を定義する仕組み」と思えばだいたいOK！

📖 おまけ：英語の意味

「Context-Free Grammar」＝文脈に依存しない文法

💬 CFGと略します。単一の非終端記号に適用する規則で、その前後にある記号列を適用条件にしません。