一分鐘了解python的interpreter pattern
Interpreter Pattern是一種行為型設(shè)計(jì)模式,它允許我們定義一種語言,然后解釋這種語言中的表達(dá)式。在Python中,Interpreter Pattern可以通過以下示例進(jìn)行簡單的說明:
假設(shè)我們需要編寫一個(gè)解釋器,該解釋器可以解釋簡單的數(shù)學(xué)表達(dá)式,例如“2 + 3 * 4”。我們可以定義一個(gè)抽象語法樹,用于表示表達(dá)式中的不同元素和操作符。
class AbstractExpression:
? ? def interpret(self):
? ? ? ? pass
class NumberExpression(AbstractExpression):
? ? def __init__(self, number):
? ? ? ? self._number = number
? ? def interpret(self):
? ? ? ? return self._number
class AddExpression(AbstractExpression):
? ? def __init__(self, left, right):
? ? ? ? self._left = left
? ? ? ? self._right = right
? ? def interpret(self):
? ? ? ? return self._left.interpret() + self._right.interpret()
class MultiplyExpression(AbstractExpression):
? ? def __init__(self, left, right):
? ? ? ? self._left = left
? ? ? ? self._right = right
? ? def interpret(self):
? ? ? ? return self._left.interpret() * self._right.interpret()
在這個(gè)示例中,抽象語法樹包含三種不同的元素:數(shù)字、加號(hào)和乘號(hào)。每個(gè)元素都對(duì)應(yīng)一個(gè)具體的表達(dá)式類,這些類實(shí)現(xiàn)了AbstractExpression接口,并且定義了interpret方法用于解釋表達(dá)式。
現(xiàn)在,我們可以編寫一個(gè)Interpreter類,用于解析和計(jì)算表達(dá)式。該類接收一個(gè)表達(dá)式字符串,并使用遞歸方式構(gòu)建抽象語法樹,并計(jì)算表達(dá)式的值。
class Interpreter:
? ? def __init__(self, expression):
? ? ? ? self._expression = expression
? ? def interpret(self):
? ? ? ? tokens = self._expression.split()
? ? ? ? stack = []
? ? ? ? for token in tokens:
? ? ? ? ? ? if token.isdigit():
? ? ? ? ? ? ? ? stack.append(NumberExpression(int(token)))
? ? ? ? ? ? elif token == '+':
? ? ? ? ? ? ? ? right = stack.pop()
? ? ? ? ? ? ? ? left = stack.pop()
? ? ? ? ? ? ? ? stack.append(AddExpression(left, right))
? ? ? ? ? ? elif token == '*':
? ? ? ? ? ? ? ? right = stack.pop()
? ? ? ? ? ? ? ? left = stack.pop()
? ? ? ? ? ? ? ? stack.append(MultiplyExpression(left, right))
? ? ? ? return stack.pop().interpret()
在這個(gè)示例中,Interpreter類將表達(dá)式字符串拆分成單獨(dú)的標(biāo)記,并使用棧來構(gòu)建抽象語法樹。每當(dāng)我們遇到一個(gè)數(shù)字標(biāo)記時(shí),我們創(chuàng)建一個(gè)NumberExpression實(shí)例,并將其推入棧頂。當(dāng)遇到加法或乘法標(biāo)記時(shí),我們彈出棧頂?shù)膬蓚€(gè)表達(dá)式,并使用它們構(gòu)建一個(gè)新的表達(dá)式,然后將其推入棧中。最后,當(dāng)處理完全部標(biāo)記時(shí),我們從棧中彈出最終的表達(dá)式,并調(diào)用interpret方法計(jì)算出它的值。
這就是Python中Interpreter Pattern的簡單實(shí)現(xiàn)。雖然這個(gè)例子非常簡單,但該模式可以用于各種復(fù)雜的任務(wù),例如編譯器、編程語言解析器等。它可以讓我們用簡單的方式定義復(fù)雜的語法,并提供一種靈活的方式來解釋和執(zhí)行這些語法。