如何使用Golang实现解释器语法解析_使用Interpreter Pattern分析表达式

Go用Interpreter模式实现表达式解释器：先Lexer将字符串转为Token流，再Parser按优先级递归下降构建AST，最后通过Expr接口的Eval方法递归求值，支持扩展运算符且无需修改现有逻辑。

用 Go 实现解释器模式解析表达式，核心是把字符串形式的算术表达式（如 "3 + 5 * 2"）拆解成树结构，再递归求值。不依赖第三方 parser，纯手工构建词法分析（Lexer）+ 语法分析（Parser），符合 Interpreter Pattern 的经典四要素：抽象表达式、终结符、非终结符、上下文。

词法分析：把输入切分成 Token

先定义基础 Token 类型：

type TokenType string
const (
  TOKEN_NUMBER TokenType = "NUMBER"
  TOKEN_PLUS              = "PLUS"
  TOKEN_STAR             = "STAR"
  TOKEN_LPAREN         = "LPAREN"
  TOKEN_RPAREN         = "RPAREN"
)
type Token struct { Type TokenType; Value string }

Lexer 遍历字符串，跳过空格，识别数字（支持多位）、运算符和括号。关键点：

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• 数字要连续读取直到非数字字符
• 区分 - 是减号还是负号——简单场景可暂不支持负数，或结合 Parser 处理
• 返回 []Token，末尾加一个 TOKEN_EOF 方便 Parser 终止

语法分析：构造抽象语法树（AST）

按优先级自顶向下递归下降（Recursive Descent）。推荐实现三个层级函数：

• ParseExpression()：处理 + 和 -（最低优先级），调用 ParseTerm
• ParseTerm()：处理 * 和 /（中等优先级），调用 ParseFactor
• ParseFactor()：处理数字、括号（最高优先级），遇到 ( 就递归调用 ParseExpression

每个函数返回一个实现了 Expr 接口的 AST 节点。例如：

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type Expr interface { Eval() int }
type NumberExpr struct { Value int }
func (n NumberExpr) Eval() int { return n.Value }
type BinaryExpr struct { Left, Right Expr; Op string }
func (b BinaryExpr) Eval() int {
  switch b.Op {
  case "+": return b.Left.Eval() + b.Right.Eval()
  case "*": return b.Left.Eval() * b.Right.Eval()
  default: panic("unknown op")
  }
}

解释执行：调用 Eval() 递归求值

AST 构建完成后，只需对根节点调用 .Eval()。所有运算逻辑封装在各 Expr 实现里，完全符合 Interpreter Pattern 的“让语言的语法结构由多个类分别表示，每个类负责解释对应部分”的思想。

• 无需 switch 判断节点类型，靠接口多态自动分发
• 扩展新运算符（如 -、/）只需新增 Expr 实现，不修改现有逻辑
• 若需变量支持，可在 Eval() 方法中传入 map[string]int 环境参数

完整流程串起来

入口函数示例：

func Evaluate(input string) int {
  tokens := Lexer(input)
  parser := &Parser{Tokens: tokens, Pos: 0}
  expr := parser.ParseExpression()
  return expr.Eval()
}

注意 Parser 中维护当前 token 下标 Pos，每次 consume 后递增；遇到错误（如括号不匹配、意外 token）应 panic 或返回 error。

基本上就这些。Go 的接口和结构体组合让 Interpreter Pattern 写起来干净利落，没有冗余抽象，也不用反射或代码生成。重点是把 Token 流稳稳转成树，剩下的就是自然的递归计算。

以上就是如何使用Golang实现解释器语法解析_使用Interpreter Pattern分析表达式的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！