大话设计模式C++实现-第27章-解释器模式

一、UML图

二、概念

解释器模式（interpreter）：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，这个解释器使用该表示来解释语言中的句子。

三、说明

包含哪些角色？

（1）AbstractExpression（抽象表达式）：声明一个抽象的解释操作，这个接口为抽象语法树中所有的节点所共享。

（2）TerminalExpression（终结符表达式）：实现与文法中的终结符相关联的解释操作。实现抽象表达式中所要求的接口，主要是一个interpreter（）方法。文法中每一个终结符都有一个具体终结表达式与之相对应。

（3）NonterminalExpression（非终结符表达式）：为文法中的非终结符实现解释操作。

（4）Context：包含解释器之外的一些全局信息。

解释器模式需要解决的问题？

如果一种特定类型的问题发生的频率足够高，那么可能就值得将该问题的各个实例表述为一个简单语言中的句子。这样就可以构建一个解释器，该解释器通过解释这些句子来解决该问题。

什么时候用解释器模式？

通常当有一个语言需呀解释执行，并且你可将该语言中的句子表示为一个抽象语法树时，可使用解释器模式。

用解释器模式的好处？

用了解释器模式，就意味着可以很容易地改变和扩展文法，因为该模式使用类来表示文法规则，你可使用继承来改变或扩展该文法。也比较容易实现文法，因为定义抽象语法树种各个节点的类的实现大体类似，这些类都易于直接边写。

用解释器模式的不足？

解释器模式为文法中的每一条规则至少定义了一个类，因此包含许多规则的文法可能难以管理和维护。建议当文法非常复杂时，使用其他的技术如语法分析程序或编译器生成器来处理。

四、C++实现

（1）Expression.h

#ifndef FLYWEIGHT_H
#define FLYWEIGHT_H

#include <string>
#include <iostream>
#include <vector>
#include <sstream>

//Context，此处为演奏内容类
class PlayContext
{
private:
	std::string text;
public:
	void SetText(std::string text)
	{
		this->text=text;
	}
	std::string GetText()
	{
		return this->text;
	}
};

//AbstractExpression，此处为表达式类
class Expression
{
public:
	void Interpret(PlayContext* context)
	{
		std::string s1=context->GetText();
		std::string buf;
		std::string s2;

		if(context->GetText().length()==0)
		{
			return;
		}
		else
		{
			std::vector<std::string> vec;

			std::stringstream ss(context->GetText());

			while(ss >> buf)
				vec.push_back(buf);

			std::string playKey=vec[0];
			std::string playValue=vec[1];
			Excute(playKey,playValue);

			vec.erase(vec.begin(),vec.begin()+2);
			std::vector<std::string>::iterator it;
			for(it=vec.begin();it!=vec.end();it++)
			{
				s2+=*it;
				if(it!=vec.end()-1)
					s2+=" ";
			}

			context->SetText(s2);
		}
	}
	virtual void Excute(std::string key,std::string value)=0;
};

//ConcreteExpression，此处为音符类
class Note:public Expression
{
public:
	void Excute(std::string key,std::string value)
	{
		std::string note;
		switch(key[0])
		{
		case 'C':
			note="1";
			break;
		case 'D':
			note="2";
			break;
		case 'E':
			note="3";
			break;
		case 'F':
			note="4";
			break;
		case 'G':
			note="5";
			break;
		case 'A':
			note="6";
			break;
		case 'B':
			note="7";
			break;
		}
		std::cout<<note<<" ";
	}
};

//ConcreteExpression，此处为音阶类
class Scale:public Expression
{
public:
	void Excute(std::string key,std::string value)
	{
		std::string scale;
		switch(value[0])
		{
		case '1':
			scale="低音";
			break;
		case '2':
			scale="中音";
			break;
		case'3':
			scale="高音";
			break;
		}
		std::cout<<scale<<" ";
	}
};

#endif

（2）Client.cpp

#include "Flyweight.h"
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <vector>
#include <string>
#include <sstream>

using namespace std;

//Client，客户端
void main()
{
	PlayContext context;
	std::cout<<"上海滩："<<std::endl;

	context.SetText("O 2 E 0.5 G 0.5 A 3 E 0.5 G 0.5 D 3 E 0.5 G 0.5 A 0.5 O 3 C 1 O 2 A 0.5 G 1 C 0.5 E 0.5 D 3");

	Expression* expression;

	while(context.GetText().length()>0)
	{
		char c=context.GetText()[0];
		switch(c)
		{
		case 'O':
			expression=new Scale();
			break;
		case 'C':
		case 'D':
		case 'E':
		case 'F':
		case 'G':
		case 'A':
		case 'B':
		case 'P':
			expression=new Note();
			break;
		}
		expression->Interpret(&context);
                delete expression;
	}

    system("pause");
}

（3）运行截图