LangSC 2.0.2

Language Structure Computation - GPF, BCC, and JSS unified package

LangSC 使用手册

LangSC（Language Structure Computation）是一个统一的 Python 开发包，集成了自然语言结构分析（GPF）、语料库查询（BCC）和 JSON 结构检索（JSS）三大功能。

当前版本：1.0.6

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目录

• 1. 概述
• 2. 安装与配置
• 3. 快速上手
• 4. GPF 类 — 自然语言结构分析
  • 4.1 构造函数
  • 4.2 自动索引机制
  • 4.3 NLP 分析
  • 4.4 文本与网格操作
  • 4.5 Unit 操作
  • 4.6 Relation 操作
  • 4.7 Grid KV 操作
  • 4.8 Table 操作
  • 4.9 FSA 操作
  • 4.10 索引创建
  • 4.11 结构添加
  • 4.12 可视化
  • 4.13 服务调用与 Dot
  • 4.14 其他方法
  • 4.15 GPF 方法速查表
• 5. BCC 类 — 语料库查询
  • 5.1 构造函数
  • 5.2 自动索引机制
  • 5.3 语料查询
  • 5.4 KV 操作
  • 5.5 语料索引
  • 5.6 BCC 方法速查表
• 6. JSS 类 — JSON 结构检索
  • 6.1 构造函数
  • 6.2 自动索引机制
  • 6.3 数据目录结构
  • 6.4 cfg 配置文件
  • 6.5 cfg 自动生成规则
  • 6.6 查询
  • 6.7 资源释放
  • 6.8 JSS 方法速查表
• 7. 完整示例
• 8. 数据文件格式说明
• 9. 平台与依赖
• 10. 参考文献

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1. 概述

LangSC 包含三个相互独立的核心类：

类	功能	底层库	索引日志
GPF	基于网格（Lattice/Grid）的自然语言结构分析框架，支持分词、词性标注、句法分析、FSA 规则匹配、数据表查询和可视化	gpflib	IdxLog_GPF.txt
BCC	语料库查询引擎，支持词频统计、上下文检索、计数查询和语料索引	bcclib	IdxLog_BCC.txt
JSS	JSON 结构化数据检索引擎，支持 SQL 风格查询、多表管理和自动建索引	jsslib	IdxLog_JSS.txt

三个类相互独立，按需导入即可，不会加载多余的动态库。例如只使用 JSS 时，不会加载 gpflib 和 bcclib。

架构设计

LangSC/
├── __init__.py          # 导出 GPF, BCC, JSS, __version__
├── __version__.py       # 版本号（VERSION = (1, 0, 6)）
├── _utils.py            # 共享工具函数（编码检测、索引日志管理等）
├── gpf.py               # GPF 类（封装 gpflib）
├── bcc.py               # BCC 类（封装 bcclib）
├── jss.py               # JSS 类（封装 jsslib）
├── gpflib.dll / libgpflib.so / libgpflib.dylib
├── bcclib.dll / libbcclib.so / libbcclib.dylib
├── jsslib.dll / libjsslib.so / libjsslib.dylib
├── GPFconfig.txt        # GPF 引擎配置
├── BCCconfig.txt        # BCC 引擎配置
├── Parser.lua           # Lua 查询解析脚本
├── Segment.dat          # CRF 分词模型
├── idxPOS.dat           # 词性标注数据
├── base.lex             # 分词词典（JSS 用）
└── Graph/               # Graphviz 工具（Windows 下自带 dot.exe）

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2. 安装与配置

2.1 安装

pip install LangSC

2.2 依赖

依赖包	用途	说明
pywin32	Windows DLL 内存释放	仅 Windows 平台自动安装
wordcloud	词云可视化	GPF 的 ShowCloud 方法使用
requests	HTTP 请求	GPF 远程句法分析和 Dot 服务使用
chardet	文件编码自动检测	全部三个类的文件编码检测使用

2.3 系统要求

• Python >= 3.6
• 操作系统：Windows、Linux、macOS

2.4 版本查询

import LangSC
print(LangSC.__version__)  # "1.0.6"

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3. 快速上手

GPF：句法分析与可视化

from LangSC import GPF
import json

gpf = GPF()

# 句法树分析（远程服务）
text = "中欧班列持续稳定开行，夯实了亚欧大陆互联互通的基础"
js = gpf.Parse(text, Structure="Tree")
gpf.ShowStructure(js, "Dep.png")

BCC：语料库查询

from LangSC import BCC

bcc = BCC("Corpus")
ret = bcc.Run("喜欢{}", Command="Context", PageNo=0, WinSize=30, Number=10)
print(ret)

JSS：JSON 数据检索

from LangSC import JSS

jss = JSS("json")
ret = jss.Run('SELECT * FROM pinyin WHERE PinYin ="da1"')
print(ret)

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4. GPF 类 — 自然语言结构分析

GPF（Grid-based Parsing Framework）提供基于网格的自然语言结构分析能力。核心数据结构是网格（Grid/Lattice），其中包含语言单元（Unit）和关系（Relation），支持文本分析、规则匹配、词表查询和结构可视化。

4.1 构造函数

from LangSC import GPF

gpf = GPF(dataPath="./data")

参数	类型	默认值	说明
dataPath	str	"./data"	数据目录路径，包含 Table 和 FSA 文件

说明

• 构造时自动初始化 GPF 网格句柄和 CRF/POS 句柄
• 自动加载 CRF 分词模型（Segment.dat）和词性标注数据（idxPOS.dat）
• 自动检测数据目录状态并执行索引（详见 4.2）
• dataPath 中的反斜杠会自动转换为正斜杠

4.2 自动索引机制

构造函数调用 _init_gpf_data(dataPath) 自动处理数据索引：

1. 检查 dataPath 中是否存在 IdxLog_GPF.txt 索引日志
2. 若存在：已是索引目录，直接使用
3. 若不存在：视为原始数据目录
   • 扫描目录下的 Table 和 FSA 文件
   • 创建 dataPathIdx/ 索引目录
   • 逐一索引 Table 和 FSA 文件，并记录到 IdxLog_GPF.txt
4. 通过文件时间戳比较，避免重复索引

索引完成后，self.dataPath 指向实际的索引目录路径。

4.3 NLP 分析

Segment(text, table="")

对文本执行 CRF 分词。

result = gpf.Segment("自然语言处理是人工智能的重要方向")
# 返回: "自然 语言 处理 是 人工 智能 的 重要 方向"

参数	类型	默认值	说明
text	str	（必填）	待分词文本
table	str	""	用户词表名称。为空使用 CRF 模型分词；指定时使用用户词表辅助分词

返回值：str，以空格分隔的分词结果。

POS(text, table="")

对文本执行词性标注（先分词，再标注）。

result = gpf.POS("自然语言处理是人工智能的重要方向")
# 返回: "自然/b 语言/n 处理/v 是/v 人工/b 智能/n 的/u 重要/a 方向/n"

参数	类型	默认值	说明
text	str	（必填）	待标注文本
table	str	""	用户词表名称

返回值：str，格式为 词/词性 以空格分隔。

Parse(text, **Others)

统一解析接口，根据 Structure 参数调用不同的解析方式。

# 分词
result = gpf.Parse("自然语言处理", Structure="Segment")

# 词性标注（默认）
result = gpf.Parse("自然语言处理", Structure="POS")

# 句法树（远程服务 https://cit.blcu.edu.cn/stree）
result = gpf.Parse("自然语言处理", Structure="Tree")

# 短语分析（远程服务 https://cit.blcu.edu.cn/chunk/）
result = gpf.Parse("自然语言处理", Structure="Chunk")

# 依存分析（远程服务 https://cit.blcu.edu.cn/dep）
result = gpf.Parse("自然语言处理", Structure="Dep")

# 指定用户词表
result = gpf.Parse("自然语言处理", Structure="Segment", Table="myDict")

# 通过 Web 服务解析
result = gpf.Parse("自然语言处理", Structure="POS", Web=True)

参数	类型	默认值	说明
text	str	（必填）	待解析文本（自动截断至 1024 字符）
Structure	str	"POS"	解析类型："Segment" / "POS" / "Tree" / "Chunk" / "Dep"
Web / IsWeb	bool	False	是否通过 Web 服务解析
Table	str	""	用户词表名称

返回值：str，JSON 格式字符串。

• Segment：["词1", "词2", ...]
• POS：["词1/POS1", "词2/POS2", ...]
• Tree / Chunk / Dep：远程服务返回的 JSON 结构

示例（Demo/GPF2.py）：

from LangSC import GPF
import json

gpf = GPF()
Txt = "中欧班列持续稳定开行，夯实了亚欧大陆互联互通的基础"
js = gpf.Parse(Txt, Structure="Tree")
gpf.ShowStructure(js, "Dep.png")

4.4 文本与网格操作

GPF 的核心数据结构是网格（Grid），网格承载文本、Unit 和 Relation。

SetText(text) / SetGridText(text)

设置网格的文本内容。SetGridText 额外执行 GPFInit() 初始化。

gpf.SetText("今天天气很好")
gpf.SetGridText("今天天气很好")  # 等价，额外调用 GPFInit

返回值：int，操作状态码。

GetText(begin=0, end=-1) / GetGridText(begin=0, end=-1)

获取网格中的文本。

text = gpf.GetText()           # 获取全部文本
text = gpf.GetText(0, 3)       # 获取位置 0 到 3 的文本

参数	类型	默认值	说明
begin	int	0	起始位置
end	int	-1	结束位置（-1 表示全部）

返回值：str。

GetGrid() / GetStructure()

获取完整的网格结构。

grid = gpf.GetGrid()

返回值：list，网格结构的 JSON 对象。网格为空时返回 {}。

网格是一个二维结构，返回值为列（Column）的列表，每列包含若干 Unit 编号。

4.5 Unit 操作

Unit 是网格中的基本语言单元，对应一个词或短语，具有位置信息和键值属性。Unit 编号的格式为 "(起始位置,结束位置)"，如 "(0,2)"。

AddUnit(text, colNo=-1)

向网格添加 Unit。

unitNo = gpf.AddUnit("天气")           # 自动定位
unitNo = gpf.AddUnit("天气", colNo=3)  # 指定结束位置（字符位置）

参数	类型	默认值	说明
text	str	（必填）	Unit 的文本内容
colNo	int	-1	结束字符位置。-1 时自动查找文本位置

返回值：str，Unit 编号（如 "(0,2)"）。

示例（Demo/GPF4.py）：

from LangSC import GPF

gpf = GPF()
Text = "孩子们都吃撑了"
gpf.SetText(Text)
Child = gpf.AddUnit("孩子们", 2)
All = gpf.AddUnit("都", 3)
Eat = gpf.AddUnit("吃", 4)
Full = gpf.AddUnit("撑了", 6)

AddUnitKV(unitNo, key, val)

为 Unit 添加键值属性。

gpf.AddUnitKV(unitNo, "POS", "n")           # 添加词性
gpf.AddUnitKV(unitNo, "Tag", "人名;地名")    # 多值用分隔符

参数	类型	说明
unitNo	str	Unit 编号
key	str	属性名
val	str	属性值。支持以空格、分号、逗号、制表符分隔的多值，每个值分别添加

返回值：int，固定返回 1。

GetWord(unitNo)

获取 Unit 的文本内容。

word = gpf.GetWord(unitNo)  # 例如 "天气"

返回值：str。

GetUnit(kv, UnitNo="", UExpress="")

按条件查找 Unit。当参数为整数时，按 FSA 路径号获取。

units = gpf.GetUnit("POS=n")           # 查找所有词性为 n 的 Unit
unit  = gpf.GetUnit(0)                 # 按 FSA 路径号获取（整数参数）

参数	类型	默认值	说明
kv	str 或 int	（必填）	查询条件（如 "POS=n"）或 FSA 路径号
UnitNo	str	""	限定在某个 Unit 范围内查找
UExpress	str	""	Unit 表达式

返回值：条件查找时返回 list / dict（无匹配返回 0）；路径号查找时返回 str。

GetUnitKV(unitNo, key="")

获取 Unit 的属性值。别名：GetUnitKVs。

kvs  = gpf.GetUnitKV(unitNo)              # 获取全部属性 → dict
word = gpf.GetUnitKV(unitNo, "Word")      # 获取文本 → str
pos  = gpf.GetUnitKV(unitNo, "From")      # 获取起始位置 → int
vals = gpf.GetUnitKV(unitNo, "POS")       # 获取指定属性 → list

返回值：

key 值	返回类型	说明
""	dict	全部属性键值对
"Word" / "HeadWord"	str	文本（无匹配返回 ""）
"From" / "To"	int	位置（无匹配返回 -1）
其他	list	属性值列表

IsUnit(unitNo, kv)

判断 Unit 是否具有指定属性。

ret = gpf.IsUnit(unitNo, "POS=n")       # 判断词性是否为 n
ret = gpf.IsUnit(unitNo, "Type=Word")   # 判断类型

返回值：int，匹配返回非零值，不匹配返回 0。

4.6 Relation 操作

Relation 表示两个 Unit 之间的有向关系（如主谓、动宾等）。

AddRelation(unitNo1, unitNo2, role)

添加关系。

gpf.AddRelation(Eat, Child, "sbj")   # 吃 → 孩子们，关系为 sbj（主语）

参数	类型	说明
unitNo1	str	源 Unit 编号
unitNo2	str	目标 Unit 编号
role	str	关系类型

返回值：int，固定返回 1。

AddRelationKV(unitNo1, unitNo2, role, key, val)

为关系添加键值属性。

gpf.AddRelationKV(Full, Child, "sbj", "K1", "V1")

返回值：int，固定返回 1。

GetRelation(kv="") / GetRelations(kv="")

获取关系列表。

rels = gpf.GetRelation()            # 获取全部关系

返回值：list，每个元素为 [unitNo1, unitNo2, role] 三元组。无关系返回 []。

GetRelationKV(unitNo1, unitNo2, role, key="")

获取关系属性。别名：GetRelationKVs。

kvs = gpf.GetRelationKV(r[0], r[1], r[2])       # 全部属性
kvs = gpf.GetRelationKV(r[0], r[1], r[2], "K1")  # 指定属性

返回值：dict。

IsRelation(unitNo1, unitNo2, role, kv="")

判断两个 Unit 之间是否存在指定关系。

ret = gpf.IsRelation(unitNo1, unitNo2, "sbj")

返回值：int，存在返回非零值。

示例（Demo/GPF4.py）：

from LangSC import GPF

gpf = GPF()
Text = "孩子们都吃撑了"
gpf.SetText(Text)
Child = gpf.AddUnit("孩子们", 2)
All = gpf.AddUnit("都", 3)
Eat = gpf.AddUnit("吃", 4)
Full = gpf.AddUnit("撑了", 6)

gpf.AddUnitKV(Eat, "POS", "V")
gpf.AddUnitKV(Full, "POS", "V")

gpf.AddRelation(Eat, All, "mod")
gpf.AddRelation(Eat, Full, "mod")
gpf.AddRelation(Eat, Child, "sbj")
gpf.AddRelation(Full, Child, "sbj")
gpf.AddRelationKV(Full, Child, "sbj", "K1", "V1")

R = gpf.GetRelation()
for r in R:
    print(r)
    print(gpf.GetUnitKV(r[0], "Word"), gpf.GetUnitKV(r[1], "Word"), r[2])
    KVs = gpf.GetRelationKV(r[0], r[1], r[2])
    for K, Vs in KVs.items():
        print(K)

4.7 Grid KV 操作

为整个网格（而非某个 Unit）添加/获取全局属性。

AddGridKV(key, val) / AddTextKV(key, val)

添加网格级属性。

gpf.AddGridKV("Author", "张三")
gpf.AddGridKV("URoot", unitNo)   # 设置根节点

返回值：int，固定返回 0。

GetGridKV(key="") / GetGridKVs(key="") / GetTextKV(key="")

获取网格级属性。

kvs = gpf.GetGridKV()           # 全部属性
kvs = gpf.GetGridKV("Author")   # 指定属性

返回值：dict / list。

4.8 Table 操作

Table 是 GPF 的词表/数据表系统，支持键值查询、前后缀匹配等操作。Table 文件以 Table <表名> 开头（格式见 8.1）。

SetTable(tableName)

设置当前活跃的数据表。

gpf.SetTable("CiDian")

CallTable(tableName, Mode=0)

加载并设置数据表。内部先调用 GPF_AppLexicon 加载，再调用 GPF_SetLexicon 设为当前表。

gpf.CallTable("CiDian")

GetTable()

获取所有已加载的表名。

tables = gpf.GetTable()

返回值：dict。

GetTableItem(tableName="", kv="") / GetItem(tableName="", kv="")

获取表中的条目列表。

items = gpf.GetTableItem("CiDian")           # 全部条目
items = gpf.GetTableItem("CiDian", "POS=n")  # 按条件过滤

GetTableItems(tableName, kv="")

获取指定表的条目列表。

items = gpf.GetTableItems("CiDian", "POS=n")

返回值：dict / list。

GetTableItemKV(tableName, item="", key="") / GetItemKV(...) / GetTableItemKVs(...)

获取表中某条目的属性。

kvs = gpf.GetTableItemKV("CiDian", "天气")               # 全部属性
kvs = gpf.GetTableItemKVs("CiDian", "天气", "POS")        # 指定属性

返回值：dict / list。

IsTable(tableName, item="", kv="")

判断表/条目/属性是否存在。

ret = gpf.IsTable("CiDian")                        # 判断表是否存在
ret = gpf.IsTable("CiDian", "天气")                # 判断条目是否存在
ret = gpf.IsTable("CiDian", "天气", "POS=n")       # 判断属性是否匹配

返回值：int，存在返回非零值。

GetSuffix(tableName, sentence) / GetPrefix(tableName, sentence)

后缀/前缀匹配。

suffix = gpf.GetSuffix("CiDian", "今天天气很好")
prefix = gpf.GetPrefix("CiDian", "今天天气很好")

返回值：str。

4.9 FSA 操作

FSA 是 GPF 的规则引擎，支持基于有限状态自动机的模式匹配和规则执行。

CallFSA(fsaName, **Others) / RunFSA(fsaName, param="")

执行 FSA 规则。关键字参数自动拼接为 "Key1=Val1;Key2=Val2" 格式传入。

gpf.CallFSA("myRule", Param1="val1", Param2="val2")
gpf.RunFSA("myRule")  # 等价于 CallFSA("myRule")

返回值：int，FSA 执行结果长度。

说明：FSA 匹配成功后，会通过 exec() 执行规则中嵌入的 Python 代码。

GetFSAParam(key) / GetParam(key)

获取 FSA 参数。

val = gpf.GetParam("Result")

返回值：str。

GetFSANode(tag="-1") / GetNode(tag)

获取 FSA 节点。

pathNo = gpf.GetNode(0)  # 支持整数和字符串参数

返回值：int，路径号。

4.10 索引创建

IndexTable(table_filename)

索引 Table 文件。索引后自动重新加载配置。若存在搭配关系（Collocation），会递归索引搭配表。

gpf.IndexTable("./data/myTable.txt")

返回值：若存在搭配信息返回 dict，否则返回 0。

IndexFSA(rule_filename)

索引 FSA 规则文件。索引后自动重新加载配置。

gpf.IndexFSA("./data/myRule.txt")

返回值：int，操作状态码。

4.11 结构添加

将 JSON 格式的语言结构数据添加到当前网格中。

AddStructure(json_str) / AddGrid(json_str) / AddGridJS(json_str)

添加结构，自动识别类型：

• 若 JSON 包含 "Type" 字段：直接调用底层 GPF_AddStructure
• 否则根据 JSON 结构自动识别为 Graph / Seq / Tree

gpf.AddStructure(json_str)

AddSeq(json_str)

添加序列结构（分词/词性结果）。

# 字符串列表
gpf.AddSeq('["自然/b", "语言/n", "处理/v"]')

# 字典列表（带属性）
gpf.AddSeq('[{"自然": {"POS": "b"}}, {"语言": {"POS": "n"}}]')

示例（Demo/GPF5.py）：

from LangSC import GPF

gpf = GPF()
Text = "我们大家很辛苦"
gpf.SetText(Text)
gpf.AddStructure('["我们","大家","很","辛苦"]')
gpf.AddStructure('["我们","大家","很辛苦"]')
gpf.ShowGrid()
Grid = gpf.GetGrid()
for Col in Grid:
    for Unit in Col:
        print(Unit, gpf.GetUnitKV(Unit, "Word"))

AddTree(json_str)

添加树结构。

gpf.AddTree('{"S": ["NP", {"VP": ["V", "NP"]}]}')

AddGraph(json_str)

添加图结构。

# 三元组列表：[源, 目标, 关系]
gpf.AddGraph('[["喜欢", "我", "SBJ"], ["喜欢", "北京", "OBJ"]]')

# 字典格式：{源: {关系: 目标}}
gpf.AddGraph('{"喜欢": {"SBJ": "我", "OBJ": "北京"}}')

4.12 可视化

GPF 提供多种可视化方法，通过 Graphviz 的 dot 工具生成 PNG 图片。

Show(Json="", **Others)

统一可视化接口。

gpf.Show()                                  # 显示当前网格
gpf.Show(Json=json_str)                     # 显示 JSON 结构
gpf.Show(Output="output.png")               # 指定输出文件
gpf.Show(Relation=True)                     # 显示关系
gpf.Show(Grid=False, Relation=True)         # 只显示关系
gpf.Show(Unit=unitNo)                       # 显示单个 Unit 详情

参数	类型	默认值	说明
Json	str	""	JSON 结构数据
Output	str	"./gpf.png"	输出图片路径
Relation / IsShowRelation	bool	False	是否显示关系
Grid / IsShowGrid	bool	True	是否显示网格
Unit	str	""	显示指定 Unit 的详情

ShowStructure(Json="", Img="./gpf.png")

显示结构，自动识别类型（Graph / Seq / Tree / Set / GPFStruct）并调用对应方法。

gpf.ShowStructure(json_str, "output.png")

ShowGrid(Img="./gpf.png", IsShowRel=False, IsShowGrid=True)

显示网格结构。Unit 按类型着色：

类型	颜色
Type=Char	灰色
Type=Word	绿色
Type=Phrase	浅蓝色
Type=Chunk	金色

gpf.ShowGrid("output.png")                                            # 仅网格
gpf.ShowGrid("output.png", IsShowRel=True)                            # 网格 + 关系
gpf.ShowGrid("output.png", IsShowRel=True, IsShowGrid=False)          # 仅关系

ShowRelation(Img="./gpf.png")

显示关系图。等价于 ShowGrid(Img, IsShowRel=True, IsShowGrid=True)。

gpf.ShowRelation("relations.png")

示例（Demo/GPF3.py）：

from LangSC import GPF
import json

Line = """
{"Words": ["瑞士", "率先", "破门", "，", "沙其理", "梅开二度", "。"],
"Tags": ["ns", "d", "v", "w", "nr", "i", "w"],
"Relations": [{"U1": 2, "U2":0,"R":"A0","KV":"KV1"},
{"U1": 2, "U2":1,"R":"Mod","KV":"KV2"},
{"U1": 5, "U2":4,"R":"A0","KV":"KV3"}]}"""

S = json.loads(Line)
Txt = "".join(S["Words"])
gpf = GPF()
gpf.SetText(Txt)
ColNo = 0
Units = []
for i in range(len(S["Words"])):
    UnitNo = gpf.AddUnit(S["Words"][i], ColNo + len(S["Words"][i]) - 1)
    Units.append(UnitNo)
    gpf.AddUnitKV(UnitNo, "POS", S["Tags"][i])
    ColNo += len(S["Words"][i])

for R in S["Relations"]:
    gpf.AddRelation(Units[R["U1"]], Units[R["U2"]], R["R"])

gpf.ShowRelation("r.png")

ShowUnit(Unit, Img="./gpf.png")

显示单个 Unit 的属性详情图。

gpf.ShowUnit(unitNo, "unit_detail.png")

ShowTree(Json) / ShowSeq(Json) / ShowGraph(Json)

返回 Graphviz DOT 脚本字符串（不直接生成文件）。

dot = gpf.ShowTree(json_str)    # 树结构 DOT（自上而下）
dot = gpf.ShowSeq(json_str)     # 序列结构 DOT（从左到右）
dot = gpf.ShowGraph(json_str)   # 图结构 DOT

返回值：str，DOT 脚本。

ShowCloud(Json, Output)

生成词云图片。

gpf.ShowCloud('{"自然": 10, "语言": 8, "处理": 6}', "cloud.png")

参数	类型	说明
Json	str	JSON 格式词频数据 {"词": 频率, ...}
Output	str	输出图片路径

4.13 服务调用与 Dot

CallService(sentence, name)

调用远程服务进行文本解析。

result = gpf.CallService("自然语言处理", "Tree")

返回值：str，JSON 字符串。

Dot2Img(Dot, name)

将 Dot 脚本转换为图片（通过 DLL）。

返回值：bytes，图片数据。

DotFile(dot_filename, img_filename)

将 Dot 文件通过远程服务转换为图片文件。

返回值：bool。

DotBuff(dot_data, img_filename)

将 Dot 字符串通过远程服务转换为图片文件。

返回值：bool。

4.14 其他方法

GetLog()

获取 GPF 日志。

返回值：dict。

Reduce(From=0, To=-1, Head=-1)

归约操作，将指定范围的 Unit 归约为一个新 Unit。

参数	类型	默认值	说明
From	int	0	归约起始位置
To	int	-1	归约结束位置
Head	int	-1	中心词的 FSA 路径号

返回值：str，新 Unit 编号。

GPFInit()

手动初始化 GPF 数据（线程安全）。通常无需显式调用。

4.15 GPF 方法速查表

分类	方法	说明
NLP	Segment(text, table)	CRF 分词
	POS(text, table)	词性标注
	Parse(text, **Others)	统一解析接口
文本/网格	SetText(text) / SetGridText(text)	设置文本
	GetText(begin, end) / GetGridText(begin, end)	获取文本
	GetGrid() / GetStructure()	获取网格
Unit	AddUnit(text, colNo)	添加 Unit
	AddUnitKV(unitNo, key, val)	添加 Unit 属性
	GetWord(unitNo)	获取 Unit 文本
	GetUnit(kv, UnitNo, UExpress)	查找 Unit
	GetUnitKV(unitNo, key)	获取 Unit 属性
	IsUnit(unitNo, kv)	判断 Unit 属性
Relation	AddRelation(u1, u2, role)	添加关系
	AddRelationKV(u1, u2, role, key, val)	添加关系属性
	GetRelation(kv)	获取关系列表
	GetRelationKV(u1, u2, role, key)	获取关系属性
	IsRelation(u1, u2, role, kv)	判断关系
Grid KV	AddGridKV(key, val) / AddTextKV(key, val)	添加网格属性
	GetGridKV(key) / GetTextKV(key)	获取网格属性
Table	SetTable(tableName)	设置当前表
	CallTable(tableName)	加载并设置表
	GetTable()	获取所有表名
	GetTableItem(tableName, kv) / GetItem(...)	获取表条目
	GetTableItemKV(...) / GetItemKV(...)	获取条目属性
	IsTable(tableName, item, kv)	判断表/条目/属性
	GetSuffix(tableName, sentence)	后缀匹配
	GetPrefix(tableName, sentence)	前缀匹配
FSA	CallFSA(fsaName, **Others) / RunFSA(fsaName)	执行 FSA
	GetParam(key) / GetFSAParam(key)	获取 FSA 参数
	GetNode(tag) / GetFSANode(tag)	获取 FSA 节点
索引	IndexTable(filename)	索引 Table 文件
	IndexFSA(filename)	索引 FSA 文件
结构添加	AddStructure(json) / AddGrid(json)	添加结构（自动识别类型）
	AddSeq(json)	添加序列
	AddTree(json)	添加树
	AddGraph(json)	添加图
可视化	Show(Json, **Others)	统一可视化
	ShowStructure(Json, Img)	显示结构
	ShowGrid(Img, IsShowRel, IsShowGrid)	显示网格
	ShowUnit(Unit, Img)	显示 Unit 详情
	ShowRelation(Img)	显示关系图
	ShowTree(Json) / ShowSeq(Json) / ShowGraph(Json)	返回 DOT 脚本
	ShowCloud(Json, Output)	词云
服务	CallService(sentence, name)	调用远程服务
	Dot2Img(dot, name)	Dot 转图片
	DotFile(dot_file, img_file)	Dot 文件转图片
	DotBuff(dot_data, img_file)	Dot 字符串转图片
其他	GetLog()	获取日志
	Reduce(From, To, Head)	归约操作
	GPFInit()	手动初始化

---

5. BCC 类 — 语料库查询

BCC 提供语料库查询功能，支持词频统计、上下文检索和语料索引。

5.1 构造函数

from LangSC import BCC

bcc = BCC(dataPath="./data")

参数	类型	默认值	说明
dataPath	str	"./data"	语料数据目录路径

说明

• 自动加载 bcclib 动态库
• 自动加载配置文件（BCCconfig.txt）和 Lua 解析脚本（Parser.lua）
• 自动检测并索引语料数据（详见 5.2）

5.2 自动索引机制

构造函数调用 _init_bcc_data(dataPath) 自动处理语料索引：

1. 检查 dataPath 中是否存在 IdxLog_BCC.txt
2. 若存在：已是索引目录，直接使用
3. 若不存在：视为原始语料目录
   • 扫描目录下的语料文件（排除 Table 和 FSA 格式）
   • 检查 dataPathIdx/ 是否存在且时间戳一致（避免重复索引）
   • 若需要索引，调用 IndexBCC 对所有语料文件建索引
   • 写入 IdxLog_BCC.txt 索引日志

5.3 语料查询

CallBCC(query)

执行原始 BCC 查询语句。

result = bcc.CallBCC("学习{}Freq(100,$Q,0)")
result = bcc.CallBCC("学习{}Context(20,0,100)")
result = bcc.CallBCC("学习{}Count()")

参数	类型	说明
query	str	BCC 查询语句

返回值：str，JSON 格式查询结果。

查询语句格式：查询词{}操作(参数)

• Freq(数量, 目标字段, 上下文条数) — 词频统计
• Context(窗口大小, 页码, 条数) — 上下文检索
• Count() — 计数统计

Run(Query, **Others)

高级查询接口，通过关键字参数自动构造查询语句。

# 词频查询（默认）
result = bcc.Run("学习")

# 指定查询模式
result = bcc.Run("学习", Command="Freq", Number=200)
result = bcc.Run("学习", Command="Context", WinSize=30, Number=100, PageNo=0)
result = bcc.Run("学习", Command="Count")

# 带逻辑运算
result = bcc.Run("学习 AND 方法", Command="Freq")
result = bcc.Run("学习 NOT 机器", Command="Freq")

# Lua 格式输出
result = bcc.Run("学习", Command="Freq", Print="Lua")

参数	类型	默认值	说明
Query	str	（必填）	查询词或查询表达式
Command / Output	str	"Freq"	查询模式："Freq" / "Context" / "Count"
Number	int	100	返回条数上限
Target	str	"$Q"	目标字段标识符
WinSize	int	20	上下文窗口大小（Context 模式）
PageNo	int	0	分页页码（Context 模式）
Print	str	""	输出格式，"Lua" 为 Lua 脚本格式
Speedup	int	1	加速选项
ContextNum	int	0	上下文条数（Freq 模式附带上下文时使用）

返回值：str，查询结果。

查询语句自动生成规则：

• 若 Query 不含 {}，自动追加 {}
• 若 Query 包含换行符，直接作为原始查询传入（不做拼接处理）
• Freq → Query{}Freq(Number, Target, ContextNum)
• Context → Query{}Context(WinSize, PageNo, Number)
• Count → Query{}Count()
• AND / NOT 运算符会在运算符前插入操作表达式

示例（Demo/BCC.py）：

from LangSC import BCC

g = BCC("Corpus")
Ret = g.Run("喜欢{}", Command="Context", PageNo=0, WinSize=30, Number=10)
print(Ret)

5.4 KV 操作

BCC 引擎维护一个全局键值存储，可在查询间传递上下文信息。

AddBCCKV(Key, Val)

添加键值对。

bcc.AddBCCKV("Filter", "新闻")
bcc.AddBCCKV("Tags", "人名;地名;机构名")

参数	类型	说明
Key	str	键名
Val	str	值（多值分隔符自动合并为分号分隔）

返回值：str。

GetBCCKV(Key="") / GetBCCKVs(Key="")

获取键值。

val = bcc.GetBCCKV("Filter")
all_kvs = bcc.GetBCCKV()

返回值：str。

ClearBCCKV(Key="")

清空键值存储。

bcc.ClearBCCKV()

返回值：str。

5.5 语料索引

IndexBCC(filelistname, **Others)

索引语料文件，支持多种输入格式。

# 1. 索引整个目录（递归扫描）
bcc.IndexBCC("/path/to/corpus_dir")

# 2. 索引文件列表文件（每行一个文件路径）
bcc.IndexBCC("/path/to/filelist.txt")

# 3. 索引单个文件
bcc.IndexBCC("/path/to/corpus.txt")

# 4. 索引 Python 列表
bcc.IndexBCC(["file1.txt", "file2.txt", "file3.txt"])

# 5. 指定索引结构
bcc.IndexBCC("/path/to/corpus", Structure="HZ")        # 按汉字（默认）
bcc.IndexBCC("/path/to/corpus", Structure="Segment")    # 按分词

参数	类型	说明
filelistname	str 或 list	语料来源：目录路径、文件列表路径、单个文件路径或 Python 文件路径列表
Structure	str	索引结构："HZ"（默认，按汉字）、"Segment"（按分词）

返回值：int，操作状态码。

处理流程：

1. 若输入为目录：递归收集所有文件路径
2. 若输入为文件列表：直接读取
3. 若输入为 Python 列表：写入临时文件
4. 对每个文件检测是否为原始文本（非 Table/Doc 格式），若是则预处理为 Doc 格式
5. 检测文件编码，非 GBK 编码的文件自动转换
6. 调用底层 BCC_IndexBCC 构建索引

5.6 BCC 方法速查表

方法	说明
BCC(dataPath)	构造函数，自动索引+加载
Run(Query, **Others)	高级查询接口
CallBCC(query)	执行原始查询
AddBCCKV(Key, Val)	添加键值
GetBCCKV(Key) / GetBCCKVs(Key)	获取键值
ClearBCCKV()	清空键值
IndexBCC(filelistname, **Others)	索引语料

---

6. JSS 类 — JSON 结构检索

JSS（JSON Structure Search）提供对 JSON 格式数据的结构化检索能力，支持 SQL 风格查询语法和多表管理。

6.1 构造函数

from LangSC import JSS

jss = JSS(dataPath, log_level=0, log_filename='')

参数	类型	默认值	说明
dataPath	str	（必填）	数据目录路径
log_level	int	0	日志级别（0=关闭）
log_filename	str	""	日志文件路径

说明

• 自动加载 jsslib 动态库
• 使用 10MB 缓冲区
• 支持同时管理多个表（通过 self.handles 字典）
• 析构函数 __del__ 自动调用 Terminate() 释放资源并卸载 DLL

6.2 自动索引机制

构造函数调用 _init_jss_data(dataPath) 自动处理索引：

步骤 1: 检查 dataPath/IdxLog_JSS.txt
         ├── 存在 → 已是索引目录 → 加载全部子目录中的表 → 完成
         └── 不存在 → 步骤 2

步骤 2: 扫描 dataPath 中的 *.json / *.jsonl 文件
         ├── 无文件 → 完成
         └── 有文件 → 步骤 3

步骤 3: 检查 dataPathIdx/IdxLog_JSS.txt
         ├── 存在且时间戳一致 → 从 dataPathIdx 加载 → 完成
         └── 不一致或不存在 → 步骤 4

步骤 4: 执行索引
         ├── 创建 dataPathIdx/ 目录
         ├── 逐个处理 *.json / *.jsonl 文件（跳过 cfg_* 前缀）
         ├── 查找对应的 cfg_<name>.txt（不存在则自动生成）
         ├── 为每个文件创建索引到 dataPathIdx/<name>/
         ├── 记录到 IdxLog_JSS.txt
         └── 加载全部表 → 完成

6.3 数据目录结构

原始数据目录（以 ./json 为例）：

./json/
├── pinyin.jsonl              # 数据文件（JSONL 格式）
├── cfg_pinyin.txt            # pinyin 的配置文件（可选，缺失时自动生成）
├── books.json                # 也支持 JSON 数组格式
└── (cfg_books.txt)           # 可选

命名规则

• 数据文件：<name>.json 或 <name>.jsonl
• 配置文件：cfg_<name>.txt
• 以 cfg_ 开头的文件在扫描时会被跳过

索引后自动生成的目录：

./jsonIdx/
├── IdxLog_JSS.txt            # 索引日志
├── pinyin/                   # pinyin 表的索引文件
│   └── (索引数据...)
└── books/                    # books 表的索引文件
    └── (索引数据...)

6.4 cfg 配置文件

cfg 文件为 JSON 格式，定义表结构和索引策略。

示例（cfg_pinyin.txt）：

{
    "table_name": "pinyin",
    "record_format": "jsonl",
    "content": {
        "PYId": "PYId",
        "PinYin": "PinYin",
        "PinYin_FuHao": "PinYin_FuHao",
        "DengJi": "DengJi",
        "DuYin[]": "DuYin[]",
        "ShiPin": "ShiPin",
        "TuPian": "TuPian",
        "Source": "Source"
    },
    "index": {
        "number": [],
        "kv": ["PinYin", "PinYin_FuHao"],
        "affix": [],
        "bm25": []
    }
}

字段说明

字段	类型	说明
table_name	string	表名，用于查询时的 FROM 子句
record_format	string	数据格式："jsonl"（每行一条 JSON）或 "json"（JSON 数组）
content	object	字段映射。数组类型字段需加 [] 后缀
index.number	array	数值索引字段，支持范围查询（>, <, >=, <=）
index.kv	array	键值索引字段，支持精确匹配查询（=）
index.affix	array	词缀索引字段，支持前后缀匹配
index.bm25	array	全文检索字段，支持 BM25 相关性排序

6.5 cfg 自动生成规则

当 cfg 文件缺失时，JSS 自动读取数据文件的首条记录推断 schema：

1. 读取首条记录

   • .jsonl：读取第一行
   • .json：若为数组取第一个元素，若为对象直接使用

2. 生成 content 映射

   • 普通字段："field": "field"
   • 数组字段："field[]": "field[]"

3. 生成 index 配置

   • number：仅当字段名为 "id" 且值为数值类型时加入
   • kv：所有字符串类型字段
   • affix：留空
   • bm25：留空

4. 写入 cfg_<name>.txt（UTF-8 编码）

示例：假设 books.jsonl 首条记录为：

{"id": 1, "title": "自然语言处理", "author": "张三", "price": 59.8, "tags": ["NLP", "AI"]}

自动生成的 cfg_books.txt：

{
    "table_name": "books",
    "record_format": "jsonl",
    "content": {
        "id": "id",
        "title": "title",
        "author": "author",
        "price": "price",
        "tags[]": "tags[]"
    },
    "index": {
        "number": ["id"],
        "kv": ["title", "author"],
        "affix": [],
        "bm25": []
    }
}

注意：price 字段虽为数值但字段名不是 "id"，不会自动加入 number 索引。若需范围查询，应手动编写 cfg。

6.6 查询

Run(sql_statement, table="")

执行 SQL 风格的查询。

# 单表时无需指定 table
results = jss.Run('SELECT * FROM pinyin WHERE PinYin ="da1"')

# 多表时通过 table 参数指定
results = jss.Run("SELECT * FROM audio WHERE tags = 'pop';", table="audio")

参数	类型	默认值	说明
sql_statement	str	（必填）	SQL 查询语句
table	str	""	指定查询的表名。为空时使用第一个已加载的表

返回值：list，查询结果列表。每个元素为一条记录（dict）。未初始化时返回 []。

SQL 语法

子句	说明	示例
SELECT	指定返回字段（* 返回全部）	SELECT id, ci, pinyin
TOP n	限制返回条数	SELECT TOP 10 *
FROM	指定表名	FROM pinyin
WHERE	过滤条件	WHERE PinYin = 'da1'
AND	条件与	WHERE pos = 'n' AND freq > 100
OR	条件或	WHERE pos = 'n' OR pos = 'v'

运算符	说明	适用索引类型
=	等于	kv, number
>	大于	number
<	小于	number
>=	大于等于	number
<=	小于等于	number

示例（Demo/JSS.py）：

from LangSC import JSS

g = JSS("json")
Ret = g.Run('SELECT * FROM pinyin WHERE PinYin ="da1"')
print(Ret)

6.7 资源释放

Terminate()

释放所有已加载表的句柄。

jss.Terminate()

说明

• 逐一释放 self.handles 中的所有句柄
• 重置 is_init 为 False
• 析构函数 __del__ 会自动调用，但建议显式调用以确保资源及时释放

6.8 JSS 方法速查表

方法	说明
JSS(dataPath, log_level, log_filename)	构造函数，自动索引+加载
Run(sql_statement, table)	SQL 查询
Terminate()	释放资源

---

7. 完整示例

7.1 GPF 句法分析与可视化

from LangSC import GPF
import json

gpf = GPF()
Txt = "中欧班列持续稳定开行，夯实了亚欧大陆互联互通的基础"
js = gpf.Parse(Txt, Structure="Tree")
gpf.ShowStructure(js, "Dep.png")

7.2 GPF 手动构建网格与关系

from LangSC import GPF
import json

Line = """
{"Words": ["瑞士", "率先", "破门", "，", "沙其理", "梅开二度", "。"],
"Tags": ["ns", "d", "v", "w", "nr", "i", "w"],
"Relations": [{"U1": 2, "U2":0,"R":"A0","KV":"KV1"},
{"U1": 2, "U2":1,"R":"Mod","KV":"KV2"},
{"U1": 5, "U2":4,"R":"A0","KV":"KV3"}]}"""

S = json.loads(Line)
Txt = "".join(S["Words"])
gpf = GPF()
gpf.SetText(Txt)

# 逐词添加 Unit
ColNo = 0
Units = []
for i in range(len(S["Words"])):
    UnitNo = gpf.AddUnit(S["Words"][i], ColNo + len(S["Words"][i]) - 1)
    Units.append(UnitNo)
    gpf.AddUnitKV(UnitNo, "POS", S["Tags"][i])
    ColNo += len(S["Words"][i])

# 添加关系
for R in S["Relations"]:
    gpf.AddRelation(Units[R["U1"]], Units[R["U2"]], R["R"])

# 可视化
gpf.ShowRelation("r.png")

7.3 GPF 关系操作

from LangSC import GPF

gpf = GPF()
Text = "孩子们都吃撑了"
gpf.SetText(Text)
Child = gpf.AddUnit("孩子们", 2)
All = gpf.AddUnit("都", 3)
Eat = gpf.AddUnit("吃", 4)
Full = gpf.AddUnit("撑了", 6)

gpf.AddUnitKV(Eat, "POS", "V")
gpf.AddUnitKV(Full, "POS", "V")

gpf.AddRelation(Eat, All, "mod")
gpf.AddRelation(Eat, Full, "mod")
gpf.AddRelation(Eat, Child, "sbj")
gpf.AddRelation(Full, Child, "sbj")
gpf.AddRelationKV(Full, Child, "sbj", "K1", "V1")
gpf.AddRelationKV(Full, Child, "sbj", "K2", "V2")

# 遍历所有关系
R = gpf.GetRelation()
for r in R:
    print(r)
    print(gpf.GetUnitKV(r[0], "Word"), gpf.GetUnitKV(r[1], "Word"), r[2])
    KVs = gpf.GetRelationKV(r[0], r[1], r[2])
    for K, Vs in KVs.items():
        print(K)

7.4 GPF 序列结构与网格

from LangSC import GPF

gpf = GPF()
Text = "我们大家很辛苦"
gpf.SetText(Text)

# 添加两层分词结构
gpf.AddStructure('["我们","大家","很","辛苦"]')
gpf.AddStructure('["我们","大家","很辛苦"]')

# 显示网格
gpf.ShowGrid()

# 遍历网格
Grid = gpf.GetGrid()
for Col in Grid:
    for Unit in Col:
        print(Unit, gpf.GetUnitKV(Unit, "Word"))

7.5 BCC 语料库查询

from LangSC import BCC

bcc = BCC("Corpus")

# 上下文检索
ret = bcc.Run("喜欢{}", Command="Context", PageNo=0, WinSize=30, Number=10)
print(ret)

# 词频查询
freq = bcc.Run("学习", Command="Freq", Number=50)
print(freq)

# 计数
count = bcc.Run("学习", Command="Count")
print(count)

# 复合查询
result = bcc.Run("学习 AND 方法", Command="Freq", Number=20)
print(result)

7.6 BCC 语料索引

from LangSC import BCC

bcc = BCC("./corpus_idx")

# 索引整个目录
bcc.IndexBCC("./raw_corpus/")

# 索引文件列表
bcc.IndexBCC("./filelist.txt")

# 索引 Python 列表
bcc.IndexBCC(["./doc1.txt", "./doc2.txt"])

# 以分词模式索引
bcc.IndexBCC("./raw_corpus/", Structure="Segment")

7.7 JSS 数据检索

from LangSC import JSS

# 自动索引 + 加载
jss = JSS("json")

# 精确查询
results = jss.Run('SELECT * FROM pinyin WHERE PinYin ="da1"')
for row in results:
    print(row)

# 多条件查询
results = jss.Run("SELECT * FROM pinyin WHERE PinYin = 'da1' AND DengJi = '1';")

# 限制数量
results = jss.Run("SELECT TOP 5 * FROM pinyin;")

# 清理
jss.Terminate()

7.8 JSS 手动编写 cfg

import json

cfg = {
    "table_name": "products",
    "record_format": "jsonl",
    "content": {
        "id": "id",
        "name": "name",
        "category": "category",
        "price": "price",
        "description": "description",
        "tags[]": "tags[]"
    },
    "index": {
        "number": ["id", "price"],
        "kv": ["name", "category"],
        "affix": ["name"],
        "bm25": ["description"]
    }
}

with open("./table/cfg_products.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    json.dump(cfg, f, indent=4, ensure_ascii=False)

from LangSC import JSS
jss = JSS("./table")
results = jss.Run("SELECT * FROM products WHERE price < 100;", table="products")

---

8. 数据文件格式说明

8.1 GPF Table 文件格式

Table 文件是纯文本格式，以 Table <表名> 开头，每行一个条目及其属性：

Table CiDian
天气
  POS n
  拼音 tianqi
北京
  POS ns
  类型 地名

8.2 GPF FSA 文件格式

FSA 文件以 FSA <规则名> 开头，定义状态转换规则：

FSA PersonRecognize
State Start
  Transition ...

8.3 BCC 语料文件格式

BCC 支持两种格式：

Doc 格式（结构化）：

Doc 文档名
#Global 字段=值
#Group pos=text
Item:这 是 第 一 句
Item:这 是 第 二 句

• Doc 行声明文档名
• #Global 行定义全局属性
• #Group 行定义分组属性
• Item: 行为具体语料条目，词之间用空格分隔

原始文本格式：纯文本，IndexBCC 会自动预处理为 Doc 格式（按句号分句，每个字用空格分隔）。

8.4 JSS 数据文件格式

JSONL 格式（*.jsonl）：每行一条 JSON 记录

{"id": 1, "ci": "爱", "pos": "v", "pinyin": "ai4"}
{"id": 2, "ci": "被", "pos": "p", "pinyin": "bei4"}

JSON 格式（*.json）：JSON 数组

[
    {"id": 1, "ci": "爱", "pos": "v", "pinyin": "ai4"},
    {"id": 2, "ci": "被", "pos": "p", "pinyin": "bei4"}
]

---

9. 平台与依赖

9.1 动态库

平台	GPF 库	BCC 库	JSS 库
Windows	gpflib.dll	bcclib.dll	jsslib.dll
Linux	libgpflib.so	libbcclib.so	libjsslib.so
macOS	libgpflib.dylib	libbcclib.dylib	libjsslib.dylib

9.2 包内数据文件

文件	所属类	用途
GPFconfig.txt	GPF	GPF 引擎配置（Table/FSA 路径、远程服务地址）
Segment.dat	GPF	CRF 分词模型
idxPOS.dat	GPF	词性标注数据
BCCconfig.txt	BCC	BCC 引擎配置（线程、内存、索引参数）
Parser.lua	BCC	Lua 查询解析脚本
base.lex	JSS	分词词典（affix/bm25 索引用）
Graph/dot.exe	GPF	Graphviz DOT 工具（Windows 可视化）

9.3 线程安全

GPF 和 BCC 的初始化操作使用 threading.Lock() 保护，确保多线程环境下不会重复初始化：

全局变量	所属类	说明
IsCRFInit	GPF	CRF 分词模型初始化标志
IsPOSInit	GPF	POS 词性标注数据初始化标志
IsGPFInit	GPF	GPF 数据初始化标志
IsBCCInit	BCC	BCC 引擎初始化标志

9.4 索引日志文件

每个类使用独立的索引日志文件：

日志文件	所属类	存放位置
IdxLog_GPF.txt	GPF	dataPath 或 dataPathIdx/
IdxLog_BCC.txt	BCC	dataPath 或 dataPathIdx/
IdxLog_JSS.txt	JSS	dataPath 或 dataPathIdx/

日志格式为 TSV（制表符分隔）：

文件名\t时间戳1\t时间戳2

---

10. 参考文献

说明文档及使用示例：http://gpf.blcu.edu.cn

荀恩东. 自然语言结构计算——GPF结构分析框架 [M]. 北京: 人民邮电出版社. 2022