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用 C# 设计与实现一个四则算术运算解释器

 2009-05-29 08:31:32 来源:WEB开发网   
核心提示: 插入数字 NumToken 怎么处理呢? 这个很简单,NumToken总是成为右子树,用 C# 设计与实现一个四则算术运算解释器(6),代码如下(这里用到了线性递归,可以换成用尾端递归来提高效率):if(tokenisNumToken){if(root.TokenisOpToken){if

插入数字 NumToken 怎么处理呢? 这个很简单,NumToken总是成为右子树。代码如下(这里用到了线性递归,可以换成用尾端递归来提高效率):

if (token is NumToken) {
 
  if (root.Token is OpToken) {
 
    if (root.RightChild == null) {
 
      Syntax newNode = new Syntax(token);
      root.RightChild = newNode;
 
 
      return root;
 
    } else {
 
      root.RightChild = this.Append(root.RightChild, token);
 
      return root;
 
    }
 
  } else {
 
    throw new ParseFailureException(
      "The expression '{0} {1}' is not a valid arithmetic expression.",
      root.Token.ToString(),
      token.ToString()
    );
 
  }
}

四、求运算结果

当 AST 树创建出来后,求运算结果就很简单了,用线性递归即可。

求值(根)

若是遇到 NumToken,返回值

若是遇到 OpToken +,返回 求值(左子树) + 求值(右子树)

若是遇到 OpToken -,返回 求值(左子树) - 求值(右子树)

….

代码如下:

private double Eval(Syntax root) {
 
  if (root == null) {
    return 0;
  } 

  if (root.Token is NumToken) {
    NumToken token1 = (NumToken)root.Token;
    return token1.Value;
  }
 
  if (root.Token is OpToken) {
    OpToken token1 = (OpToken)root.Token;
 
    if (root.RightChild == null && root.LeftChild == null) {
      throw new ParseFailureException(
        "The expression '{0}' cannot be a value.",
        root.Token.ToString()
      );
    } else {
 
      double lvalue = this.Eval(root.LeftChild);
      double rvalue = this.Eval(root.RightChild);
 
      switch (token1.Value) {
 
        case Op.Plus:
          return lvalue + rvalue;
 
        case Op.Minus:
          return lvalue - rvalue;
 
        case Op.Multiply:
          return lvalue * rvalue;
 
        case Op.Divide:
          return lvalue / rvalue;
 
        default:
          throw new ParseFailureException(
            "The expression '{0} {1} {2}' cannot be a value.",
            root.LeftChild.ToString(),
            root.Token.ToString(),
            root.RightChild.ToString()
          );
      }
    }
  }
 
  throw new ParseFailureException("Unrecognized token: " + 
       root.Token.ToString());
}

后记:

这个解释器还很原始。需要添加的功能有:

1、支持一元操作符 - 和 +,它们将具有最高优先权

2、支持括号。

3、支持变量,也即需要一个 Local Variable Table。。。

比如,能够理解指令 var delta = 4 * 4 - 4 * 1 * 3,以及新的指令 2 * delta;

4、支持定义 lambda 函数。

比如,能够理解指令 let pow x = x * x,以及新的指令 pow (3)。

图是用 MS Word 2007 画的,呵。

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Tags:设计 实现 一个

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