解释器模式 行为型模式之五
1.定义
给定一个语言,定义它的文法的一种表示,并定义一个解释器。比如加减乘除在代码里是一种表示,我们需要翻译成可以阅读的数学公式,并且可以供用户输入数字得到输出结果。
2.组成结构
- 抽象表达式(Abstract Expression):定义解释器的接口,约定解释器的解释操作,主要包含解释方法 interpret()。
- 终结符表达式(Terminal Expression):是抽象表达式的子类,用来实现文法中与终结符相关的操作,文法中的每一个终结符都有一个具体终结表达式与之相对应。
- 非终结符表达式(Nonterminal Expression):也是抽象表达式的子类,用来实现文法中与非终结符相关的操作,文法中的每条规则都对应于一个非终结符表达式。
- 上下文(Context):通常包含各个解释器需要的数据或是公共的功能,一般用来传递被所有解释器共享的数据,后面的解释器可以从这里获取这些值。
我们将用示例代码来解释各个组成部分的意义。
3.示例代码
#include <iostream>
#include <map>using namespace std;#define DELETE(pointer) delete pointer; pointer=nullptr
const string key1 = string("s1");
const string key2 = string("s2");
const string key3 = string("s3");
const string key4 = string("s4");class Context
{
public:Context() {datas[key1] = 1;datas[key2] = 2;datas[key3] = 3;datas[key4] = 4;}int getValue(string key) {if (!datas.count(key)){return 0;}return datas[key];}private:std::map<string, int> datas;
};class Expression
{
public:Expression(Expression* left, Expression* right) :left(left), right(right) { }virtual ~Expression() {if (left != nullptr){DELETE(left);}if (right != nullptr){DELETE(right);}}virtual int interpreter(Context* context) = 0;protected:Expression* left;Expression* right;
};class MultiExpression : public Expression
{
public:MultiExpression(Expression* left, Expression* right) : Expression(left, right) { }int interpreter(Context* context) override {if ((left == nullptr) || (right == nullptr)){return 0;}return left->interpreter(context) * right->interpreter(context);}
};class DivisionExpression : public Expression
{
public:DivisionExpression(Expression* left, Expression* right) : Expression(left, right) { }int interpreter(Context* context) override {if ((left == nullptr) || (right == nullptr)){return 0;}return left->interpreter(context) / right->interpreter(context);}
};class TerminalExpression : public Expression
{
public:TerminalExpression(int value) : value(value), Expression(nullptr, nullptr) { }int interpreter(Context* context) {return value;}private:int value;
};void doInterpreter() // 客户端client
{/* 3*4/2==6 对应语法树如下:/ (除法)/ \* 2/ \3 4*/Context context;MultiExpression* multiExpression = new MultiExpression(new TerminalExpression(context.getValue(key3)), new TerminalExpression(context.getValue(key4))); // 终止节点作为叶子结点,非终止节点作为非叶子节点int mutil = multiExpression->interpreter(&context);cout << "mutil==" << mutil << endl;DivisionExpression* divisionExpression = new DivisionExpression(multiExpression, new TerminalExpression(context.getValue(key2))); // 乘法表达式作为左子树 / 右子树int division = divisionExpression->interpreter(&context); // 运行解释器cout << "division==" << division << endl;DELETE(divisionExpression);// 这里注意,不能第二次释放divisionExpression,因为此时它是divisionExpression的左子树//,divisionExpression释放的时候会自动释放左右子树,也就是递归释放,最终只需要释放最后一次嵌套调用的就行
}int main()
{doInterpreter();system("pause");return 1;
}
引用
C++设计模式——解释器模式(interpreter pattern)_c++interpreter模式-CSDN博客
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