Linux C++ 058-设计模式之解释器模式

Linux C++ 058-设计模式之解释器模式

本节关键字：Linux、C++、设计模式、解释器模式
相关库函数：

概念

解释器模式（Interpreter Pattern）提供了评估语言的语法或表达式的方式，它属于行为型模式。

解释器模式用于构建一个能够解释特定语言或文法的句子的解释器。解释器模式给定一个语言，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。

这种模式被用在 SQL 解析、符号处理引擎等。

优缺点

优点

可扩展性好：容易添加新的解释表达式的方式。
灵活性：可以根据需要轻松扩展或修改文法。
易于实现简单文法：对于简单的语言，实现起来相对容易。

缺点

使用场景有限：只适用于适合使用解释的简单文法。
维护困难：对于复杂的文法，维护和扩展变得困难。
类膨胀：可能会产生很多类，每个文法规则对应一个类。
递归调用：解释器模式通常使用递归调用，这可能难以理解和跟踪。

使用场景

当某一特定类型的问题频繁出现，并且可以通过一种简单的语言来表达这些问题的实例时。
在需要解释执行语言中的句子时，考虑使用解释器模式。
确保文法简单，以避免系统变得过于复杂。

角色说明

解释器模式包含以下几个主要角色：

抽象表达式（Abstract Expression）：定义了解释器的抽象接口，声明了解释操作的方法，通常是一个抽象类或接口。

终结符表达式（Terminal Expression）：实现了抽象表达式接口的终结符表达式类，用于表示语言中的终结符（如变量、常量等），并实现了对应的解释操作。

非终结符表达式（Non-terminal Expression）：实现了抽象表达式接口的非终结符表达式类，用于表示语言中的非终结符（如句子、表达式等），并实现了对应的解释操作。

上下文（Context）：包含解释器之外的一些全局信息，在解释过程中提供给解释器使用，通常用于存储变量的值、保存解释器的状态等。

客户端（Client）：创建并配置具体的解释器对象，并将需要解释的表达式传递给解释器进行解释。

示例代码

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class Expression
{
public:
	Expression() {}
	bool interpret(string context);
};
class TerminalExpression : public Expression
{
public:
	TerminalExpression() {}
	TerminalExpression(string data) {
		m_Data = data;
	}
	bool interpret(string context) {
		if (context.find(m_Data) != -1)
			return true;
		return false;
	}
private:
	string		m_Data;
};
class OrExpression : public Expression
{
public:
	OrExpression() {}
	OrExpression(Expression *expr1, Expression *expr2) {
		m_Expr1 = expr1;
		m_Expr2 = expr2;
	}
	bool interpret(string context) {
		return m_Expr1->interpret(context) || m_Expr2->interpret(context);
	}
private:
	Expression		*m_Expr1;
	Expression		*m_Expr2;
};
class AndExpression : public Expression
{
public:
	AndExpression() {}
	AndExpression(Expression *expr1, Expression *expr2) {
		m_Expr1 = expr1;
		m_Expr2 = expr2;
	}
	bool interpret(string context) {
		return m_Expr1->interpret(context) && m_Expr2->interpret(context);
	}
private:
	Expression		*m_Expr1;
	Expression		*m_Expr2;
};
class InterpreterPatternDemo
{
public:
	InterpreterPatternDemo() {}
	
	//规则：Robert 和 John 是男性
	static Expression *getMaleExpression() {
		Expression *rober = new TerminalExpression("Robert");
		Expression *john = new TerminalExpression("John");
		return (Expression *)(new OrExpression(rober, john));
	}
	//规则：Julie 是一个已婚的女性
    static Expression *getMarriedWomanExpression() {
      Expression *julie = new TerminalExpression("Julie");
      Expression *married = new TerminalExpression("Married");
      return (Expression *)(new AndExpression(julie, married));
   }
};
//
int main(int argc, char *argv[])
{
	Expression *isMale = InterpreterPatternDemo::getMaleExpression();
	Expression *isMarriedWoman = InterpreterPatternDemo::getMarriedWomanExpression();
	
	cout << "John is male? " << isMale->interpret("John");
	cout << "Julie is a married women? " << isMarriedWoman->interpret("Married Julie");
	
	delete isMale;
	delete isMarriedWoman;
	return 0;
}
/*
John is male? true
Julie is a married women? true
*/