模式定義
解釋器模式（Interpreter Pattern）是一種行為型設計模式，用于為特定語言（如數控系統的G代碼）定義文法規則，并構建解釋器來解析和執行該語言的語句。它通過將語法規則分解為多個類，實現復雜指令的逐層解析。
模式結構
抽象表達式（Abstract Expression）
- 定義
interpret()接口，聲明解釋操作的抽象方法（如void interpret(Context& context)）。
終結符表達式（Terminal Expression） - 實現文法中的基本元素（如G代碼指令
G00、G01），直接處理具體操作。
非終結符表達式（Non-terminal Expression） - 處理復合語法結構（如嵌套指令組合），通過遞歸調用子表達式實現復雜邏輯。
上下文（Context） - 存儲解釋器所需的全局信息（如機床坐標、刀具狀態）。
適用場景
數控系統G代碼解析：將G00 X100 Y200等指令轉換為機床運動控制。
數學公式計算：解析并執行如(3+5)*2的表達式。
自定義腳本引擎：實現簡單控制邏輯的腳本語言。
C++示例（數控G代碼解析）
場景說明：
設計一個解釋器，解析數控系統的G代碼指令（如G00快速定位、G01直線插補），并更新機床坐標。
#include
#include
#include
#include // 上下文類：存儲機床坐標
class Context {
public:float x, y;Context() : x(0), y(0) {}
};// 抽象表達式
class Expression {
public:virtual void interpret(Context& context) = 0;virtual ~Expression() = default;
};// 終結符表達式：G00指令（快速移動）
class G00Command : public Expression {
private:float targetX, targetY;
public:G00Command(float x, float y) : targetX(x), targetY(y) {}void interpret(Context& context) override {context.x = targetX;context.y = targetY;std::cout << "快速定位至 (" << context.x << ", " << context.y << ")\n";}
};// 終結符表達式：G01指令（直線插補）
class G01Command : public Expression {
private:float targetX, targetY;
public:G01Command(float x, float y) : targetX(x), targetY(y) {}void interpret(Context& context) override {context.x = targetX;context.y = targetY;std::cout << "直線插補至 (" << context.x << ", " << context.y << ")\n";}
};// 解析器：將字符串指令轉換為表達式對象
Expression* parseCommand(const std::string& input) {std::istringstream iss(input);std::string cmd;float x, y;iss >> cmd >> x >> y;if (cmd == "G00") return new G00Command(x, y);else if (cmd == "G01") return new G01Command(x, y);return nullptr;
}// 客戶端使用
int main() {Context context;std::string code = "G00 100 200\nG01 300 150"; // 模擬G代碼輸入std::istringstream stream(code);std::string line;while (std::getline(stream, line)) {Expression* expr = parseCommand(line);if (expr) {expr->interpret(context);delete expr;}}return 0;
}
代碼解析
上下文類：存儲機床的當前坐標x和y。
表達式類：
G00Command和G01Command為終結符表達式，直接修改坐標并輸出動作。
解析邏輯：parseCommand將輸入字符串拆解為指令和參數，生成對應表達式對象。
執行過程：逐行解析G代碼，調用interpret()更新坐標狀態。
)
