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。
解释器模式需要解决的是，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。当有一个语言需要解释执行，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中各个节点的类的实现大体类似，这些类都易于直接编写。
结构图：
实例：
音乐解释器
playContext.h
/************************************************************************
* description: 演奏内容
* remark:
************************************************************************/
#ifndef _PLAY_CONTEXT_H_
#define _PLAY_CONTEXT_H_
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;
class playContext
{
public:
string getPlayText()
{
return m_strText;
}
void setPlayText(const string& strText)
{
m_strText = strText;
}
private:
string m_strText;
};
#endif// _PLAY_CONTEXT_H_
expression.h
/************************************************************************
* description: 表达式类
* remark:
************************************************************************/
#ifndef _EXPRESSION_H_
#define _EXPRESSION_H_
#include "playContext.h"
class expression
{
public:
// 解释器
void interpret(playContext& PlayContext)
{
if (PlayContext.getPlayText().empty())
{
return;
}
else
{
string strPlayKey = PlayContext.getPlayText().substr(0, 1);
string strtemp = PlayContext.getPlayText().substr(2);
PlayContext.setPlayText(strtemp);
size_t nPos = PlayContext.getPlayText().find(" ");
string strPlayValue = PlayContext.getPlayText().substr(0, nPos);
int nPlayValue = atoi(strPlayValue.c_str());
nPos = PlayContext.getPlayText().find(" ");
PlayContext.setPlayText(PlayContext.getPlayText().substr(nPos + 1));
excute(strPlayKey, nPlayValue);
}
}
// 执行
virtual void excute(string& strKey, const int nValue) = 0;
private:
};
#endif// _EXPRESSION_H_
note.h
/************************************************************************
* description: 音符类
* remark:
************************************************************************/
#ifndef _NOTE_H_
#define _NOTE_H_
#include "expression.h"
class note : public expression
{
public:
virtual void excute(string& strKey, const int nValue)
{
char szKey[2];
strncpy(szKey, strKey.c_str(), strKey.length());
string strNote;
switch (szKey[0])
{
case 'C':
strNote = "1";
break;
case 'D':
strNote = "2";
break;
case 'E':
strNote = "3";
break;
case 'F':
strNote = "4";
break;
case 'G':
strNote = "5";
break;
case 'A':
strNote = "6";
break;
case 'B':
strNote = "7";
break;
default:
strNote = "error";
break;
}
cout << strNote << " ";
}
};
#endif// _NOTE_H_
scale.h
/************************************************************************
* description: 音阶类
* remark:
************************************************************************/
#ifndef _SCALE_H_
#define _SCALE_H_
#include "expression.h"
class scale : public expression
{
public:
virtual void excute(string& strKey, const int nValue)
{
string strScale;
switch (nValue)
{
case 1:
strScale = "低音";
break;
case 2:
strScale = "中音";
break;
case 3:
strScale = "高音";
break;
default:
strScale = "error";
break;
}
cout << strScale << " ";
}
private:
};
#endif// _SCALE_H_
speed.h
#ifndef _SPEED_H_
#define _SPEED_H_
#include "expression.h"
class speed : public expression
{
public:
virtual void excute(string& strKey, const int nValue)
{
string strSpeed;
if (nValue < 3)
{
strSpeed = "快速";
}
else if (nValue >= 6)
{
strSpeed = "慢速";
}
else
{
strSpeed = "中速";
}
cout << strSpeed << " ";
}
};
#endif// _SPEED_H_
客户端： InterpreterApp.cpp
// InterpreterApp.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//
#include "stdafx.h"
#include "note.h"
#include "scale.h"
#include "speed.h"
#include "playContext.h"
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
playContext context;
cout << "Music:";
context.setPlayText("T 2 O 2 E 3 G 5 G 5 ");
expression* expressObj = NULL;
while (!context.getPlayText().empty())
{
string strSep = context.getPlayText().substr(0, 1);
char szKey[2];
strncpy(szKey, strSep.c_str(), strSep.length());
switch (szKey[0])
{
case 'O':
expressObj = new scale();
break;
case 'T':
expressObj = new speed();
break;
case 'C':
case 'D':
case 'E':
case 'F':
case 'G':
case 'A':
case 'B':
case 'P':
expressObj = new note();
break;
default:
break;
}
if (NULL != expressObj)
{
expressObj->interpret(context);
}
}
system("pause");
return 0;
}
不足之处
解释器模式不足的是，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。
适用场景
