（三）行为型模式：3、解释器模式（Interpreter Pattern）（C++示例）
目录
1、解释器模式（Interpreter Pattern）含义
2、解释器模式的UML图学习
3、解释器模式的应用场景
4、解释器模式的优缺点
5、C++实现解释器模式的实例
1、解释器模式（Interpreter Pattern）含义
解释器模式（Interpreter Pattern），给定一个语言，定义它的方法的一种表示，并定义一个解释器，这个解释适使用该表示来解释语言中的句子。【DP】
解释器模式（Interpreter Pattern）是一种行为型设计模式，它定义了一种语言的文法，并且建立一个解释器来解释该语言中的句子。通过使用解释器模式，可以将一个复杂的问题分解成一系列简单的表达式，然后通过解释器逐个解释这些表达式。
2、解释器模式的UML图学习
解释器模式主要包含以下几个角色：
（1）抽象表达式（Abstract Expression）：声明了一个抽象的解释操作，所有具体表达式都必须实现这个接口。
（2）终结符表达式（Terminal Expression）：表示语法规则中的终结符，它是解释器模式中最基本的元素。
（3）非终结符表达式（Non-terminal Expression）：表示语法规则中的非终结符，它由终结符和其他非终结符组成。
（4）上下文（Context）：包含解释器之外的一些全局信息。
3、解释器模式的应用场景
（1）当有一个语言需要解释执行，并且可以将该语言的句子表示为一个抽象语法树时。
（2）当需要对语言进行扩展或修改时，可以考虑使用解释器模式。
4、解释器模式的优缺点
（1）优点：
1）可扩展性：可以方便地增加新的表达式和解释器。
2）易于实现语法规则：可以通过解释器模式直接定义语法规则，而无需使用复杂的编译器或解析器。
（2）缺点
1）可能导致类的数量增加：每个文法规则都需要一个具体的表达式类，可能会导致类的数量过多。
2）可能导致性能问题：解释器模式通常使用递归调用来解释表达式，可能会导致性能问题。
5、C++实现解释器模式的实例
#include <iostream>
#include <unordered_map>// 抽象表达式
class Expression
{
public:virtual int interpret(std::unordered_map<char, int>& context) = 0;
};// 终结符表达式
class TerminalExpression : public Expression
{
private:char variable;public:TerminalExpression(char var) : variable(var) {}int interpret(std::unordered_map<char, int>& context) override {return context[variable];}
};// 非终结符表达式
class NonterminalExpression : public Expression
{
private:Expression* left;Expression* right;public:NonterminalExpression(Expression* l, Expression* r) : left(l), right(r) {}int interpret(std::unordered_map<char, int>& context) override {return left->interpret(context) + right->interpret(context);}
};int main()
{std::unordered_map<char, int> context;context['a'] = 5;context['b'] = 10;// 构建语法树Expression* expression = new NonterminalExpression(new TerminalExpression('a'),new TerminalExpression('b'));// 解释执行表达式int result = expression->interpret(context);std::cout << "解释结果: " << result << std::endl;delete expression;return 0;
}
在上述示例中，抽象表达式（Expression）定义了一个抽象的解释操作，所有具体表达式都必须实现这个接口。
终结符表达式（Terminal Expression）表示语法规则中的终结符，它是解释器模式中最基本的元素。
非终结符表达式（Non-terminal Expression）表示语法规则中的非终结符，它由终结符和其他非终结符组成。
上下文（Context）包含解释器之外的一些全局信息。