Log: GOF Design Pattern

설명

어떤 언어를 구현하기 위해 사용되는 패턴 중에 하나이다.

AbstractExpression 클래스를 상속받는 클래스들로 언어를 구성한다.

TerminalExpression 은 논리상수가 해당되고, NonterminalExpression 은 변수 등이 해당된다.

Expression 의 메소드의 재귀적인 호출로 전체문장을 해석하게 된다.

문제는 정의할 문법이 간단할 때만 적용이 가능하단 점이고,

raw expression 을 위의 클래스의 재귀적 트리로 만드는 건 이 패턴의 역할이 아닌 점이다.

예제 코드

class Context

{

public:

    bool Lookup(std::string_view s) const;

    void Assign(class VariableExp* exp, bool b);

private:

    std::map<std::string, bool> _dict;

};

class BooleanExp

{

public:

    BooleanExp() = default;

    virtual ~BooleanExp() = default;

    virtual bool Evaluate(Context&) = 0;

};

class VariableExp : public BooleanExp

{

public:

    VariableExp(std::string_view name) { _name = name; }

    virtual ~VariableExp() = default;

    virtual bool Evaluate(Context& c) { return c.Lookup(_name); }

    std::string_view GetName() { return _name; }

private:

    std::string _name;

};

class AndExp : public BooleanExp

{

public:

    AndExp(BooleanExp* op1, BooleanExp* op2) : _operand1(op1) , _operand2(op2) {}

    virtual ~AndExp() = default;

    virtual bool Evaluate(Context& c) { return _operand1->Evaluate(c) && _operand2->Evaluate(c); }

private:

    BooleanExp* _operand1;

    BooleanExp* _operand2;

};

class OrExp : public BooleanExp

{

public:

    OrExp(BooleanExp* op1, BooleanExp* op2) : _operand1(op1), _operand2(op2) {}

    virtual ~OrExp() = default;

    virtual bool Evaluate(Context& c) { return _operand1->Evaluate(c) || _operand2->Evaluate(c); }

private:

    BooleanExp* _operand1;

    BooleanExp* _operand2;

};

void main()

{

    BooleanExp* expression;

    Context context;

    VariableExp* x = new VariableExp("X");

    VariableExp* y = new VariableExp("Y");

    // (X && X) || (X && Y)

    expression = new OrExp(new AndExp(x, x), new AndExp(y, x));

    context.Assign(x, true);

    context.Assign(y, false);

    bool result = expression->Evaluate(context);

    std::cout << (result ? "true" : "false") << std::endl;

}

위는 Boolean 문법을 해체해서 결과를 얻는 함수이다.

복잡해보이지만 main 함수를 위주로 보면 쉽게 이해할 수 있다.

Context 는 변항의 논리값을 지정하기 위한 Dictionary 이고, Assign 함수를 메인에서 호출해서 기록해둔다.

전체 Expression 은 Terminal Expression 인 OrExp, AndExp 과 변항을 나타내는 VarialbeExp 로 재귀적으로 구성된다.

이를 Evaluate 함수를 호출하면 마찬가지로 재귀적으로 결과값을 계산하여 값을 도출한다.

추가 설명

사실상 Composite 패턴의 특수한 경우임.

Terminal Expression 은 FlyWeight 를 통해서 구현할 수도 있음.

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