Язык XPath является результатом попыток создать единые синтаксис и семантику для функционала, совместно используемого XSL Transformations [XSLT] и XPointer [XPointer]. Главная задача языка XPath - адресация частей в XML документе [XML]. Для достижения этой цели язык дополнительно наделен основными функциями для манипулирования строками, числами и булевыми значениями. В XPath используется компактный синтаксис, отличный от принятого в XML, облегчающий использование языка XPath при записи адресов URI и значений атрибутов XML. XPath работает не с внешним синтаксисом XML документа, а с его абстрактной логической структурой. XPath получил такое название потому, что использовался в URL для записи путей, обеспечивающих навигацию по иерархической структуре XML документа.
Язык XPath спроектирован так, что помимо поддержки адресации он обладает естественным набором элементов, которые могут использоваться для сравнения (проверки, соответствует ли узел некому шаблону). Такой порядок использования языка XPath описывается в спецификации XSLT.
XPath представляет XML документ в виде дерева узлов. Узлы бывают различных типов, например, узлы элементов, узлы атрибутов и узлы текста. Для каждого типа узлов в XPath определяется способ вычисления строкового значения. Некоторые типы узлов имеют также имя. XPath полностью поддерживает пространства имен XML [XML Names]. В результате, имя любого узла в этом языке образуется из двух частей: локальной части и URI некого пространства имен (возможно, нулевого), такая комбинация называется расширенным именем. Указанная модель данных подробно описана в главе [5 Модель данных].
Главной синтаксической конструкцией языка XPath является выражение. Любое выражение соответствует сценарию Expr. В результате обработки выражения получается объект, относящийся к одному из четырех основных типов:
Обработка выражений осуществляется, отталкиваясь от некого контекста. В спецификациях XSLT и XPointer указывается, каким образом в XSLT и XPointer, соответственно, определяется контекст для выражений XPath. Контекст образуется из:
Положение в контексте всегда меньше или равно размеру контекста.
Схема привязки переменных контекста образуется в результате отображения множества имен переменных на множество значений переменных. Значением переменной является объект, относящийся к одному из типов, допустимых для значений выражений, либо к какому-либо дополнительному типу, не описанному в спецификации.
Библиотека функций образуется в результате отображения множества названий функций на множество функций. Каждая функция имеет нуль или более аргументов и возвращает один результат. В данном документе описывается основная библиотека функций, которую должны поддерживать все реализации XPath (см. [4 Основная библиотека функций]). Для любой функции в основной библиотеке и аргументы, и результат выполнения относятся к четырем основным типам. И XSLT, и XPointer дополняют XPath, определяя дополнительные функции, часть новых функций оперирует с четырьмя основными типами, остальные - дополнительными типами данных, определенными в XSLT и XPointer.
Декларации пространства имен образуются в результате отображения множества префиксов на множество идентификаторов URI пространств имен.
Привязка переменных контекста, библиотека функций и декларации пространства имен используются для обработки отдельных частей выражения и остаются неизменными на протяжении обработки всего выражения. Узел контекста, размер контекста и положение в контексте, используемые для обработки частей выражения, иногда могут отличаться от используемых для обработки выражения в целом. Некоторые типы выражений меняют текущий узел контекста, однако размер контекста и положение в контексте могут менять только предикаты (см. [2.4 Предикаты]). Если описывается обработка некоторого типа выражений, то всегда явно указывается, когда для обработки частей выражения используется другой узел контекста, измененные размер контекста или положение в контексте. Если же об узле контекста, размере контекста или положении в контексте в описании ничего не сказано, считается, что они остаются неизменными в ходе обработки всех подвыражений в выражении указанного типа.
Выражения XPath часто используются в атрибутах XML. Описываемая в этой главе грамматика примеряется к значению атрибута после выполнения нормализации, описанной в XML 1.0. Так, если, к примеру, в грамматике используется символ <, то в исходном XML документе его нельзя записывать просто как <. Вместо этого, согласно правилам XML 1.0, его необходимо маскировать, например, записав как <. Строковые значения, используемые в выражениях, заключаются в одинарные или двойные кавычки, которые используются также для записи атрибутов XML. Поэтому, чтобы символ кавычки в этом выражении не интерпретировался XML процессором как конец значения атрибута, его необходимо записывать как ссылку на символ (" или '). Впрочем, если атрибут XML был заключен в двойные кавычки, в выражении можно свободно использовать символы одинарных кавычек, и наоборот.
Другим важным типом выражений является путь адресации (location path). Путь адресации выбирает некое множество узлов, отталкиваясь от некоторого узла контекста. Результатом обработки выражения, соответствующего пути адресации, является множество узлов, собранных согласно этому пути. Путь адресации может рекурсивно содержать выражения, используемые для фильтрации наборов узлов. Путь адресации соответствует сценарию LocationPath.
В представленной далее грамматике используются незавершенные конструктивы QName и NCName, описанные в [XML Names], а также пробельный символ S, описанный в [XML]. Грамматика использует ту же самую нотацию EBNF, что [XML] (за исключением того, что названия грамматических конструкций всегда пишутся с заглавной буквы).
Обработка выражения начинается с его разбиения на строки символов, подлежащих преобразованию в лексемы. Затем идет разбор полученной последовательности лексем. В промежутки между лексемами могут свободно ставиться пробельные символы. Процесс преобразования в лексемы (tokenization) описан в главе [3.7 Лексическая структура].