一、概述

描述：当不懂英文的中国人和不懂中文的外国人交流时会存在沟通障碍。这时有种翻译器能将两种语言进行转换各个对方国家语言，然后进行交流。

定义：通常当一个语言需要解释执行，并且你可以将该语言中的句子表示成为一个抽象的语法树时，可以使用解释器模式。

二、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。

三、实例

//计算加减乘除
#include<iostream>
#include<map>
#include<stack>
using namespace std;///抽象类表达式 通过map可以获取变量的值
class Expression
{public:virtual int interpreter(map<char, int> var) = 0;
};///变量的解释器
class VarExpression :public Expression
{public:VarExpression(char key){m_key = key;}virtual int interpreter(map<char, int> var){return var[m_key];}
private:char m_key;
};///抽象运算符号解析器 每个运算符号都只和自己左右连个数字有关系
///但左右两个数字有可能也是一个解析的结果，无论何种类型都是expression类的实现类
// 抽象运算符号解析器
class SymbolExpression :public Expression
{public:SymbolExpression(Expression* leftExpression, Expression* rightExpression){m_leftExpression = leftExpression;m_rightExpression = rightExpression;}///因为sybmol 是让子类来实现 因此interpreter是一个默认的实现int interpreter(map<char, int> var){return 0;}
protected:Expression* m_leftExpression;Expression* m_rightExpression;
};
// 加法解析器
class AddExpression :public SymbolExpression
{public:AddExpression(Expression* leftExpression, Expression* rightExpression) :SymbolExpression(leftExpression, rightExpression){}virtual int interpreter(map<char, int> var){return m_leftExpression->interpreter(var) + m_rightExpression->interpreter(var);}
};// 减法解析器
class SubExpression :public SymbolExpression
{public:SubExpression(Expression* leftExpression, Expression* rightExpression) :SymbolExpression(leftExpression, rightExpression){}virtual int interpreter(map<char, int> var){return m_leftExpression->interpreter(var) - m_rightExpression->interpreter(var);}
};// 解析器封装类
class Calculator
{public:Calculator(string expStr){stack<Expression*> stack;Expression* left = nullptr;Expression* right = nullptr;for (int i = 0; i < expStr.size(); i++){switch (expStr[i]){case '+':left = stack.top();stack.pop();right = new VarExpression(expStr[++i]);stack.push(new AddExpression(left, right));break;case '-':left = stack.top();stack.pop();right = new VarExpression(expStr[++i]);stack.push(new SubExpression(left, right));break;default:stack.push(new VarExpression(expStr[i]));}}m_expression = stack.top();}int run(map<char, int> var){return m_expression->interpreter(var);}
private:Expression* m_expression;
};///解释器模式
int main()
{cout << "interpreter patterns" << endl;///利用解释器模式计算表达式a+b-cCalculator calc("a-b+c");map<char, int> var1;var1.insert(make_pair('a', 10));var1.insert(make_pair('b', 5));var1.insert(make_pair('c', 7));cout << calc.run(var1) << endl;map<char, int> var2;var2.insert(make_pair('a', 8));var2.insert(make_pair('b', 1));var2.insert(make_pair('c', 50));cout << calc.run(var2) << endl;
}

四、适用场景

可以将一个需要解释执行的语言中的句子表示为一个抽象语法树；
一些重复出现的问题可以用一种简单的语言来进行表达；
一个语言的文法较为简单；
执行效率不是关键问题。

五、优缺点

优点：

可扩展性比较好，灵活。
增加了新的解释表达式的方式。
易于实现简单文法。
缺点：
可利用场景比较少。
对于复杂的文法比较难维护。
解释器模式会引起类膨胀。
解释器模式采用递归调用方法。

解释器模式在实际的系统开发中使用的非常少，因为它会引起效率、性能以及维护方面的问题，并且难度较大，一般在一些大中型的框架型项目中能够找到它的身影。而现在又有很多的开源库提供了对实际需要的支持，所以，我们在实际开发中没有必要再去重复造轮子，能够理解了解释器模式就好了。

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